下面是PI产品中用到的自举电路,不仅是下面这种应用,很多上管的开关都需要一个比供电源更高的驱动电压才能打开,怎么产生这个高的驱动电压?自举电路是一个非常好的解决办法,器件少、设计巧妙即解决了这个大问题。
如下图电容C15为BP2引脚提供去耦,二极管D6和电容C18形成自举电路,为上端BP2引脚提供偏置电压。电阻R18限制流入BP2引脚的电流。
当反激MOS开通时,D4引脚这端拉低,此时C4这路供电源通过D6向C18充电,C18电压为C4电压;当MOS关断时,D4引脚浮地,C18电压以S2为参考高于C4,D6二极管反向截止,C18电容不会放电,维持稳定驱动HS的高边开关管。
设计要点:
1)当选择驱动电源Vcc电压时,必须考虑驱动器内部电压降及自举二极管和自举电阻的压降,以防止开关管栅极电压不会太低而导致开通损耗增加。更进一步,所确定的电压必须减去下管IGBT的饱和压降,这样导致上下管在不同的正向栅极电压下开通,因此Vcc应当保证上管有足够的栅极电压,同时保证下管的栅极电压不会变的太高。
2)开始工作后,总是先导通半桥的下桥臂IGBT,这样自举电容能够被重新充电到供电电源的额定值。否则可能会导致不受控制的开关状态和/或错误产生。
3)自举电容Cboot的容量必须足够大,这样可以在一个完整的工作循环内满足上桥臂驱动器的能量要求。 但也不能过大,否则开机时多个周期都可能充不到额定电压。
4) 自举电容的电压不能低于最小值,否则就会出现欠压闭锁保护。
5) 最初给自举电容充电时,可能出现很大的峰值电流,可能会干扰其他电路,建议用低阻抗的自举电阻限流。