一個用于驅動柵極驅動變壓器的簡單電路

在我的上一篇關于EE時代的電源技巧博文中，我討論了如何使用一個雙開關反激式電路來提升低功耗隔離式轉換器的效率。與單開關反激式電路相比，雙開關反激式電路的主要代價就是需要一個浮動的高側驅動。一個柵極驅動變壓器通常用于雙開關反激式電路的高側FET，而柵極驅動變壓器的使用是需要一些技巧的。如果磁芯沒有在每個周期內正確復位，那么它就有可能飽和。

其中一個最常見的驅動技術就是使用一個與驅動繞組串聯的AC耦合電容器。這個電容器將平均電流強制為0A，這就確保了變壓器不會飽和。然而，它仍然有可能在瞬態時飽和，而驅動信號的DC信息將會在驅動變壓器的次級側上丟失。

圖1顯示的是在沒必要使用耦合電容器時驅動一個變壓器的簡單方法。當驅動信號變為高電平時，小信號FET，Q2接通，而驅動電壓被施加在變壓器的繞組上。當驅動信號變為低電平時，它將繞組的同名端下拉至接地，并且關閉Q2。當Q2關閉時，變壓器內的磁化電流正向偏置D1，在相反的方向上，將VDD施加在變壓器繞組上。為了少于50%的占空比，變壓器保證能夠完全復位。通過增加一個與D1串聯的齊納二極管，你可以將占空比擴展到50%以上。

這個驅動電路提供了兩個額外的優勢。首先，所有的磁化能量被回收至VDD，從而提高了效率。第二，在磁化復位期間內，FET的驅動由一個負驅動實現。這個負驅動能夠通過加快關閉時間來減少開關損耗。

這個簡單的驅動電路確保了驅動變壓器的正確復位，并且能夠提升效率。