前级全桥驱动详解

再来重点讲讲全桥驱动电路吧。

先上图：

先贴上驱动电路仿真出来的波形图看看：

这是驱动供电电压为15V，驱动占空比为48%，开关频率为35KHZ，仿真开机5mS内的驱动波形。

其中：

红色为左桥臂下管波形；

绿色为左桥臂上管波形；

蓝色为右桥臂下管波形；

棕色为右桥臂上管波形。

从整提的趋势来看，在2-3mS以后的驱动波形基本稳定了。

下面看看4-5mS时稳定的波形：

再看看启动始端最不稳定的那一段的波形：

先来说说这个驱动波形的问题：

1.驱动电压的最高值在14V左右；

2.驱动电压的最低值在11V多点；

3.从启动到驱动波形稳定，桥臂上下管开关切换时的驱动电压在2V左右。

再来一张加强驱动的波形：

驱动供电电压、占空比、频率都不变。

从趋势来看，在1.5mS以后就稳定了，比上面那张2mS之后才稳定，在这个时间上是强了一点点，驱动电压的幅度也整体上升了。

看看稳定之后的波形，注意看幅值，提高到了13V左右，整体提高2V左右，驱动的确相对上面的加强了不少。

再来看看驱动始端那段不稳定的波形。

最高值飘高到了19V左右，驱动电压上来了，到实际对MOS而言，驱动的效果会不会有提升呢？相信有也是极小的，小到可以忽略了。

但再看看下端，驱动电压最高的那段，下端也被悬浮了。开关桥臂切换的电压被提高到了4V多点。

大多数的MOSFET的开启阈值都在3-4V左右，也就意味着在这断时间内，开关桥臂是直通的。

直通的周期长达几个周期，整体时间上看似也不算很长，

但这个对电瓶供电的开关桥臂而言，是致命的，电流瞬间就到了几百A+

这就是加强驱动后，反而烧管的原因了。

同时，这个驱动电路很难让开关桥臂切换的电压刚好在0V

（可以对负端进行钳位产生负压让切换点电压位移至0V，但需要提高驱动供电的电压，而且还得抑制灌电压的问题）

而对于2V左右切换对于大多数功率MOSFET是完全没问题的，但不排除部分低压MOS的开启阈值比较低的可能，所以这个驱动电路在选择MOSFET时也得讲究些。需要选用开启阈值尽量高点的MOSFET。

更糟糕的事情是，这个驱动波形在实际电路中，很难捕获到。

因为其出现的时间会随驱动的参数而改变，并不是在第1个周期出现，除非模式抓取比较困难，当然，如果你有牛B的的深存储高采样率的示波器，对开启前数mS的波形进行捕获是可以抓到的。

在这一点上不得不吐槽下我现在用的DPO2014了，有点不给力，还是比较中意上次试用的DS4054(DS4014)。

下面这张就是仿真5mS之后关机的波形：

关机后会发生震荡

上图中震荡发生在5-6mS直接比较严重，而6mS之后的震荡幅值在2V以内，对MOSFET不构成威胁，来一张5-6mS的波形放大看细节：

最糟糕的地方再放大看：

图很直观，出现直通了，而且是很严重的直通。

但这个问题被我完美解决了，或许我的解决办法不是最好，大家可以先讨论下有没有其他的解决办法。

由于对角桥臂的功率管时序一致，出现波形重合，所以导致测量的4个波形只显示了2个。

下面把它们拆分为左桥臂和右桥臂：

图都是高清的，可以直接点击放大看，下面还是对5mS后关断的地方继续放大查看：

从波形图上可以很直观的看到，2个桥臂的都出现了直通。

在48V4000W的那个逆变器上，是通过检测管压降来处理这个直通问题的。

但这个管压降检测有2个非常大的问题：

1. 大电流的情况下，干扰比较严重，需要预留比较大的保护值余量。

2. 管压降检测直通式才动作，也就是直通已经发生了，保护电路处于被动状态。

下面先看我采用主动控制方式解决这个问题后的2个下管的驱动波形图：

再放大了看：

看起来是不是很完美？

这个直通的问题虽然被解决了，而且是主动的控制方式解决这个问题了，但并不是说这个关断后的震荡问题就不存在了。

注意，这句话并不矛盾，下面贴上2个桥臂的波形看看就知道为什么这么说了：

再放大看看：

看明白了吧。

2个桥臂的上管仍然存在这个问题，但下管已经不存在这个问题了，所以直通问题解决了，震荡并没有完全消除。

个人水平有限，不知道大家有没有更好的解决方法能完全消除这个震荡的问题，欢迎大家探讨。