UCC27321高速驅動MOSFET芯片的應用設計

當電容放電時，對地傳輸的能量也為E。這樣芯片提供的功率損耗為：
其中： 為開關管的工作頻率

　　如果驅動芯片與柵極之間沒有串接額外的電阻，則電路回路的阻抗會消耗這一部分能量即所有的能量會損耗在驅動芯片內部：電容充電和放電時各消耗一半能量。以下舉例說明這一情況：

　　根據以上方程式可以確定功率MOSFET的所需柵極電壓。


5　應用實例

　　圖4給出了應用于推挽正激的驅動電路：

　　（a）為運用UCC27321的光耦隔離驅動。由于上管和下管不共地，為了實現電氣上的隔離，在UC3525的輸出與UCC27321的輸入之間增加了快速光耦隔離芯片HCPL4504。采用光耦隔離，使得外圍電路簡單，設計較容易，但需兩路激勵電源。

　　（b）為傳統推挽變壓器隔離驅動,由于采用變壓器實現電氣隔離，進行電流、電壓變換，應用范圍較廣。但缺點是體積重量較大，驅動變壓器容易激磁飽和，設計相對困難。

　　實驗中所采用的MOSFET為IRFP460，其典型參數為：Ciss=4.1nF；Qg=120nC;VDS=500V;ID=20A;VGS=±20V。 測試電路為圖4所示電路，開關頻率為50kHz。從導通和關斷時間來看：采用推挽式驅動電路時，開關管的導通時間和關斷時間將近為180ns；而采用UCC27321驅動芯片后，導通時間僅為80ns，關斷時間則為70ns。從波形（見圖5）來看：采用UCC27321驅動芯片后，功率管開通時，驅動電路提供的柵極電壓具有快速的上升沿，并一開始有一定的過沖；關斷瞬時，提供了較大的反壓，使管子可靠關斷，開關管的導通特性和關斷特性明顯改善。所以采用UCC27321驅動芯片構成的驅動電路，開關管的開通和關斷損耗都將會大大減小。

6　結論

　　通過實驗驗證UCC27321驅動芯片具有良好的驅動特性，能快速驅動MOSFET，從而減小了開通和關斷損耗。同時，通過設置使能端能設計出性能優異的保護電路，具有外圍電路簡潔，實現電源，輸入、輸出地之間的解耦，可靠性高等優點。能很好地應用于高速MOSFET的驅動電路設計。