在電源設計中,工程師通常會(huì )面臨控制IC驅動(dòng)電流不足的問(wèn)題,或者面臨由于柵極驅動(dòng)損耗導致控制IC功耗過(guò)大的問(wèn)題。為緩解這一問(wèn)題,工程師通常會(huì )采用外部驅動(dòng)器。半導體廠(chǎng)商(包括TI在內)擁有現成的MOSFET集成電路驅動(dòng)器解決方案,但這通常不是成本最低的解決方案。通常會(huì )選擇價(jià)值幾美分的分立器件。

圖1 簡(jiǎn)單的緩沖器可驅動(dòng)2Amps以上的電流
圖1中的示意圖顯示了一個(gè)NPN/PNP發(fā)射跟隨器對,其可用于緩沖控制IC的輸出。這可能會(huì )增加控制器的驅動(dòng)能力并將驅動(dòng)損耗轉移至外部組件。許多人都認為該特殊電路無(wú)法提供足夠的驅動(dòng)電流。
如圖2 hfe曲線(xiàn)所示,通常廠(chǎng)商都不會(huì )為這些低電流器件提供高于0.5A的電流。但是,該電路可提供大大高于0.5A的電流驅動(dòng),如圖1中的波形所示。就該波形而言,緩沖器由一個(gè)50Ω源驅動(dòng),負載為一個(gè)與1Ω電阻串聯(lián)的0.01 uF電容。該線(xiàn)跡顯示了1Ω電阻兩端的電壓,因此每段接線(xiàn)柱上的電流為2A。該數字還顯示MMBT2222A可以提供大約3A的電流,MMBT3906吸收2A的電流。
事實(shí)上,晶體管將與其組件進(jìn)行配對(MMBT3904用于3906,MMBT2907用于2222)。這兩個(gè)不同的配對僅用于比較。這些器件還具有更高的電流和更高的hfe, 如FMMT618/718對,其在6A電流時(shí)具有100 的hfe(請參見(jiàn)圖2)。與集成驅動(dòng)器不同,分立器件是更低成本的解決方案,且有更高的散熱和電流性能。

圖2 諸如FMMT618的更高電流驅動(dòng)器可增強驅動(dòng)能力(最高:MMBT3904/最低:FMMT618)
圖3顯示了一款可使您跨越隔離邊界的簡(jiǎn)單緩沖器變量情況。一個(gè)信號電平變壓器由一個(gè)對稱(chēng)雙極驅動(dòng)信號來(lái)驅動(dòng)。變壓器次級繞組用于生成緩沖器電力并為緩沖器提供輸入信號。二極管D1和D2對來(lái)自變壓器的電壓進(jìn)行調整,而晶體管Q1和Q2則用于緩沖變壓器輸出阻抗以提供大電流脈沖,從而對連接輸出端的FET進(jìn)行充電和放電。該電路效率極高且具有50%的占空比輸入(請參見(jiàn)圖3中較低的驅動(dòng)信號),因為其將驅動(dòng)FET柵極為負并可提供快速開(kāi)關(guān),從而最小化開(kāi)關(guān)損耗。這非常適用于相移全橋接轉換器。
如果您打算使用一個(gè)小于50%的上方驅動(dòng)波形(請參見(jiàn)圖3),那么就要使用緩沖變壓器。這樣做有助于避免由于轉換振鈴引起的任意開(kāi)啟EFT。一次低電平到零的轉換可能會(huì )引起漏電感和次級電容,從而引發(fā)振鈴并在變壓器外部產(chǎn)生一個(gè)正電壓。

圖3 利用幾個(gè)部件您就可以構建一款獨立驅動(dòng)器
總之,分立器件可以幫助您節約成本。價(jià)值大約0.04美元的分立器件可以將驅動(dòng)器IC成本降低10倍。分立驅動(dòng)器可提供超過(guò)2A的電流并且可以使您從控制IC中獲得電力。此外,該器件還可去除控制IC中的高開(kāi)關(guān)電流,從而提高穩壓和噪聲性能 |