【導讀】驅qu動dong電dian路lu設she計ji是shi功gong率lv半ban導dao體ti應ying用yong的de難nan點dian，涉she及ji到dao功gong率lv半ban導dao體ti的de動dong態tai過guo程cheng控kong製zhi及ji器qi件jian的de保bao護hu，實shi踐jian性xing很hen強qiang。為wei了le方fang便bian實shi現xian可ke靠kao的de驅qu動dong設she計ji，英ying飛fei淩ling的de驅qu動dong集ji成cheng電dian路lu自zi帶dai了le一yi些xie重zhong要yao的de功gong能neng
，本ben係xi列lie文wen章zhang講jiang詳xiang細xi講jiang解jie如ru何he正zheng確que理li解jie和he應ying用yong這zhe些xie功gong能neng。

驅qu動dong電dian路lu設she計ji是shi功gong率lv半ban導dao體ti應ying用yong的de難nan點dian

，涉she及ji到dao功gong率lv半ban導dao體ti的de動dong態tai過guo程cheng控kong製zhi及ji器qi件jian的de保bao護hu，實shi踐jian性xing很hen強qiang。為wei了le方fang便bian實shi現xian可ke靠kao的de驅qu動dong設she計ji，英ying飛fei淩ling的de驅qu動dong集ji成cheng電dian路lu自zi帶dai了le一yi些xie重zhong要yao的de功gong能neng
，本ben係xi列lie文wen章zhang講jiang詳xiang細xi講jiang解jie如ru何he正zheng確que理li解jie和he應ying用yong這zhe些xie功gong能neng。

自zi舉ju電dian路lu在zai電dian平ping位wei移yi驅qu動dong電dian路lu應ying用yong很hen廣guang泛fan，電dian路lu非fei常chang簡jian單dan
，成cheng本ben低di，而er且qie有you很hen多duo實shi際ji案an例li可ke以yi抄chao作zuo業ye，不bu過guo
，由you於yu係xi統tong往wang往wang存cun在zai特te殊shu或huo極ji端duan工gong況kuang，如ru設she計ji不bu當dang調tiao製zhi頻pin率lv或huo占zhan空kong比bi不bu足zu以yi刷shua新xin自zi舉ju電dian容rong器qi上shang電dian荷he，電dian容rong上shang的de電dian壓ya不bu夠gou，低di於yu欠qian壓ya保bao護hu值zhiUVLO，這zhe時shi候hou就jiu出chu現xian了le係xi統tong故gu障zhang，嚴yan重zhong時shi會hui損sun壞huai係xi統tong。所suo以yi英ying飛fei淩ling在zai相xiang關guan的de數shu據ju手shou冊ce和he應ying用yong指zhi南nan中zhong有you詳xiang細xi設she計ji指zhi導dao和he工gong況kuang分fen析xi，分fen析xi了le電dian壓ya紋wen波bo
，啟qi動dong過guo程cheng的de階jie躍yue響xiang應ying和he三san相xiang空kong間jian矢shi量liang（或三相正弦波+3次諧波）調製的情況。

自舉電路原理

在zai研yan究jiu半ban橋qiao拓tuo撲pu中zhong使shi用yong的de自zi舉ju電dian路lu元yuan器qi件jian取qu值zhi大da小xiao細xi節jie之zhi前qian，需xu要yao複fu習xi前qian兩liang篇pian提ti到dao的de一yi些xie基ji礎chu知zhi識shi，為wei此ci我wo們men再zai放fang一yi張zhang簡jian化hua等deng效xiao電dian路lu有you助zhu於yu分fen析xi加jia深shen理li解jie（見圖1）。

自舉電壓紋波和平均值

研究自舉電路動態過程的最好方法是仿真，下麵舉一個數值的案例做些分析：

設計條件

QG=40nC, f=1/TS=20kHz，

Ileak=200μA, Rboot=220Ώ

圖2顯示了不同自舉電容在10%的占空比時的效果，不難發現電容值的大小隻影響VBS紋波（平均值保持不變）。而圖3所示為Cboot等於47nF和1µF（預充電到VBSMAX=15V），占空比等於DMIN=10%或30%時的仿真結果。

綠色和黃色曲線表示47nF自舉電容器的VBS。紫色和紅色曲線表示使用1µF自舉電容器的VBS。

圖2. 紋波與自舉電容

自舉電路的時間常數

自舉建立過程是建立在下管導通期間
，這時候半橋電路已經開始工作了，但上管平均自舉電壓的建立是需要一個過程，圖3顯示了係統在自舉電容器完全充電至15V（D=100%）時的階躍響應。從圖中可以看出，平均自舉電壓VBS的行為類似於單階係統
，其時間常數由下列公式計算得出。

通過占空比與係統階躍響應之間的關係，我們可以了解到，占空比越小，時間常數(τ)越大，因此響應越慢，建立平均電壓時間長，如紅色曲線，而占空比越高，響應越快，達到平均電壓時間短


，如粉紅曲線。

從上麵公式還可以看出

，達到平均電壓的時間與電容大小也有關，電容小則時間短
，可以比較粉紅色和綠色的平均電壓建立過程曲線。

2. Rboot=220Ω、Cboot=1µF、D=30%
，粉紅色曲線；

自舉電壓與基波的關係

由於有自舉電阻和電容存在，可以認為其是占空比變化的自適應濾波器。以正弦調製加3次諧波注入的為例，在仿真中，一個基於正弦波基波加上3次諧波調製的PWM信號被送到電路中（TS=50µs，頻率=fe）。

圖4顯示了不同輸出頻率下的預期（計算值）VBS。占空比用角度表示（等於2πfe，其中fe為輸出頻率）的函數（正弦+3次諧波）
，該角度從0°到360°。

結論：

（作者：陳子穎
，鄭姿清
；來源：英飛淩工業半導體）

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