增强性能的100V栅极驱动器提升先进通信电源模块的效率 (增强性能的健身动作)

{本文由家电维修技术小编收集整理资料}通讯应用使用基于半桥、全桥或同步降压功率拓扑的电源模块。这些拓扑使用高性能半桥驱动器实现高频*作和高效率。半桥栅极驱动器采用的技术已在业界成功应用了数十年，UCC-V2.5A/3.5A半桥驱动器是最新发展成果。结合新功能与改进的工作范围，UCC具有全新水平的性能表现，以提高电源模块的稳健性，并在优化功率级设计方面提供更大的灵活性。本应用指南将概述UCC相对于上一代驱动器的优势，优化设计并增强稳健性。前言随着对给定尺寸，甚至缩小尺寸内更高处理能力的需求，电信和数据通信设备性能也在不断增加。增加的设备性能导致电源需求增加。必须从空间利用率和效率角度优化这些*中的电源。电信和数据通信*的复杂性也在增加，这使得它们更容易受到噪声和瞬态的影响。数据中心的功耗越来越受到关注。出于这个原因，重点在于提高效率，同时降低未被主动使用的设备的待机或空闲功耗。大多数数据通信和电信电源模块都具有使能功能，可降低输入待机功耗。UCCV半桥驱动器的新特性UCCV半桥驱动器具有多项新特性和参数改进，有助于实现更高水平的电源模块性能和稳健性。EN引脚上的低电平信号可禁用驱动器，将UCC设置为非常低的IDD电流状态。当禁用电源模块时，这种非常低的电流将有助于实现非常低的输入待机功耗。UCCVDD工作范围已扩展至5.5V至V。这可以使设计人员优化VDD工作电压，以实现更低的栅极驱动损耗。UCC包括输入互锁功能，防止在LI和HI输入同时为高电平时，两个栅极驱动器输出也同时处于高电平状态。UCC扩展的VDD工作范围栅极驱动损耗和传导损耗大多数VVIN电信和数据通信电源模块设计的栅极驱动器VDD电压在9V至V范围内，使用V半桥驱动器驱动VVDS额定功率MOSFET。随着VGS驱动电压的降低，栅极驱动损耗降低，许多MOSFET器件的RDS（on）与VGS曲线显示出8V至VVGS以上的RDS（on）几乎没有降低。选择驱动器VDD的一项考虑因素是开启UVLO阈值，以及包括偏置电压上的负电压瞬变的一些裕度。对于上一代驱动器，这可能导致选择驱动器VDD高于最佳栅极驱动和传导损耗工作点。CSDV5.3mΩMOSFETQg与VGS曲线如图1所示，RDS（on）与VGS曲线如图2所示。虽然该MOSFET的RDS（on）规格为VDS=6V，但可以看到RDS（on）曲线在6V时仍然具有明显的下降。在VGS=8V时，曲线变得更平坦。图1显示了随VGS增加的栅极电荷，正如预期，其斜率变化接近阈值电压。栅极驱动损耗取决于VDD、开关频率（FSW）和MOSFETQg，如下面的等式1所示。

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图2.CSDRDS(on)与VGS具体的最佳栅极驱动幅度取决于电源传动*的工作条件，包括开关频率和MOSFETRMS电流。此外，关于Qg与VGS曲线以及RDS（on）与VGS曲线的功率MOSFET的特性非常重要。有关优化损耗的指导，请参考TI应用指南