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用比较器实现栅极驱动能量传输电源

用比较器实现栅极驱动能量传输电源

点击数:7470 次   录入时间:03-04 11:56:25   整理:http://www.55dianzi.com   稳压-电源电路

  比较器实现栅极驱动能量传输电源这种技术多见于大功率或高可靠的变频器中,这是由于变压器的可靠性远远高于光电耦合器,,而且小功率甚至微功率的栅极驱动能量传输电源可以与驱动电路做在一起,这样做的好处就是可以消除来自于驱动电源的交叉干扰。
  
  栅极驱动的能量传输电源是一种不需要PWM的“开关电源”,由于功率很小,用比较器就可以实现,电路如下图所示。
  
  图中所示电路的工作原理为:电阻R1、R2构成分压电路,R4引入正反馈,一般选择R1=R2=R4。比较器输出高电位时,分压电路与正反馈电阻使比较器的同相输入端电压为2VCC/3;比较器输出低电位时,分压电路与正反馈电阻使比较器的同相输入端电压为Vcc/3。
  
  电阻R3与电容器C1构成充放电回路。比较器输出高电位时,比较器输出通过电阻R3对电容Cl充电,从Vcc/3充电到2Vcc/3时,比较器的同相输入端和反相输入端电压开始相等。由于随后比较器的反相输入端电压开始高于同相输人端电压,比较器输出端开始由高电位变为低电位。
  
  比较器输出低电位时,比较器输出通过电阻R3对电容C1放电,从2Vcc/3时放电到Vcc/3,比较器的同相输入端和反相输入端电压开始相等。由于随后比较器的反相输入端电压开始低于同相输入端电压,比较器输出端开始由低电位变为高电位。
  
  电容器的一个充放电过程就是一个开关周期。开关周期有定时电阻R3和定时电容C1参数决定,当定时电阻R3选择lOOkQ,定时电容选75pF时,开关周期约lOOkHz。
  
  为了提高比较器的高电平驱动能力,图中在比较器输出端加了一个主从发射极跟随器。主从发射极跟随器的工作状态随着比较器输出的变化而变化。比较器输出高电位,跟随器起作用;比较器输出低电位,跟随器的基极被反偏不工作。跟随器仅在需要将输出电压拉高时起作用,比较器输出低电位时绝不允许这个跟随器试图拉高输出电位。因此这个跟随器表现为从的关系,比较器则表现为主的关系。这种主从跟随器在需要辅助拉高或拉低电位,而驱动级仅具有单向拉电流能力时常见。
  
  图中电路中的驱动电流可以达到比较器额定驱动电流(LM311的驱动能力为50mA)。如果电源电压为12V,则这个“电源”可传输的功率为300mW,如果是24V电源,则可传输的功率为600mW。

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