고전압 저전력 DC-AC 유니 폴라 컨버터에서 하이 사이드 MOSFET을 어떻게 구동합니까?
저는 DC-DC 플라이 백 컨버터 (50V에서 250V까지 프로그래밍 가능)와 DC-AC 하프 브리지 단극 인버터로 구성된 간단한 이중 스테이지 압전 드라이버를 작업 중입니다. 플라이 백 컨버터가 잘 작동합니다! ..하지만 DC-AC 스테이지에 문제가 있습니다.
DC-AC 단계는 플라이 백 컨버터에 의해 생성 된 고전압 DC를 취하고 Q_high (전압 증가) 및 Q_low (전압 감소)가 펄스 온 / 오프 될 때 V_out에서 임의의 고전압 (0v ~ Vboost)을 생성합니다. V_out 피드백에 전압 분배기를 사용하여 출력 전압을 프로세서의 메모리에서 원하는 기준 파형과 비교하고 임의 파형 (사각, 삼각형, 사인파, 톱니 등)을 생성하는 데 필요한 펄스를 생성합니다.
현재 Q_high 게이트는 5V에서 MCU에 의해 구동되고 있는데, 이는 Vout이 상승함에 따라 트랜지스터를 유지하는 데 필요한 Vgs를 생성하기에 충분히 높지 않습니다.
게이트 드라이버와 부트 스트랩 회로에 대해 읽기 시작했습니다. IRS20752LPBF 게이트 드라이버는 내 관심을 잡고,하지만 내 부하 V_OUT 전압은 시간의 함수로 변경하면이 장치가 작동하지 않습니다 걱정입니다.
그래서 모두를위한 제 질문입니다. V_out이 AC (단극) 파형 인 경우 하이 사이드 MOSFET을 제어하는 좋은 방법은 무엇입니까? 이 응용 프로그램에서 게이트 드라이버를 사용할 수 있습니까?
내 가정 : V_out을 5V 이상 V_boost 이하로 유지하는 것이 괜찮 기 때문에 Q_high를 제어하기 위해 부트 스트랩 회로가 필요하지 않습니다. 둘째, Q_high를 켜고 싶을 때는 V_boost까지 끌어 올릴 수없고, 끄면 GND는 최대 Vgs 등급을 위반하기 때문입니다. 더 영리 해져야하고 V_out (off) 또는 Vout + Vth (on)로 게이트를 운전해야합니다.
답변
그래서 저는 매우 간단 할뿐만 아니라 매우 잘 작동하는 솔루션을 찾았습니다. 필요한 것은 하이 사이드 트랜지스터의 게이트와 소스 사이에 연결된 저항과 MCU 출력과 트랜지스터 게이트 사이에 연결된 DC 차단 커패시터입니다.
저항은 트랜지스터가 꺼져 있어야 할 때 Vgs = 0인지 확인하고 Vg 트랙 Vs를 만들어 Vgs가 위반되지 않도록합니다. MCU 출력이 낮 으면 커패시터가 Vo로 충전됩니다. 출력이 하이로 전환되면 커패시터의 한쪽은 5V이고 다른 쪽은 이제 Vo + 5v입니다. 트랜지스터가 켜져있는 동안 커패시터는 저항을 통해 방전되고 Vgs는 약간 감소합니다. 듀티 사이클이 짧게 (그리고 RC 긴) 유지되는 한, Vgs (th)는 항상 전체 하이 펄스에 대해 만족됩니다.
