可多路独立供电的半桥DC/DC变换器的设计

2．2 控制电路

系统的控制电路采用高速双路的PWM控制器UC3825，其内部电路主要由高频振荡器、PWM比较器、限流比较器、过流比较器、基准电压源、故障锁存器、软启动电路、欠压锁定、PWM锁存器、输出驱动器等组成。它比SG3525具有更多优点：

1)改进了振荡电路，提高了振荡频率的精度，并且具有更精确的死区控制；
    2)具有限流控制功能，且门槛电流有5％的容差；
    3)低启动电流(100MA)；
    4)UC3825关断比较器是一个高速的过流比较器，它具有1．2v的门槛值，保证芯片重新启动前软启动电容完全放电，在超过门槛值时，输出为低电平状态，防止上下桥臂同时导通而引起短路。图3为主电路的控制电路。

前级的R808和R809与稳压管构成一个启动电路，触发UC3825开始工作后，由反馈输出OUT1自供电。PWM的调制波由R1和CT振荡产生，RT、CT一般按式(1)及式(2)选取。

RT=3V/{（10mA）*(1-Dmax)}     (1)

CT=(1.6*Dmax)/(Rt*f)              (2)

式中：f=80kHz，为所取的频率。

脚1(INV)、脚2(E／A)和脚3(HI)构成一误差放大器，做为电压反馈用，脚9(ILIM)为限流，脚8(SS)为软启动，脚11(0UTA)及脚14(0UTB)为输出驱动信号。从图3中可看出，UC3825功能比较全，外围电路简单，可有效减少PCB的布线与外围元器件，提高了系统的可靠性。

2．3 驱动电路

MOSFET的驱动可采用脉冲变压器，它具有体积小，价格低的优点，但直接驱动时，脉冲的前沿与后沿不够陡，影响MOSFET的开关速度。在此，采用了IR2304芯片，它是IR公司新推出的多功能600v高端及低端驱动集成电路，它具有以下优点。

1)芯片体积小(DIP8)，集成度高(可同时驱动同一桥臂的上、下两只开关器件)。
  　  2)动态响应快，通断延迟时间220／220 ns(典型值)、内部死区时间1000ns、匹配延迟时间50ns。
   　 3)驱动能力强，可驱动600v主电路系统，具有61 mA／130mA输出驱动能力，栅极驱动输入电压宽达10～20V。
  　  4)工作频率高，可支持100 kHz或以下的高频开关。
    　5)输入输出同相设计，提供高端和低端独立控制驱动输出，可通过两个兼容3．3v、5v和15v输入逻辑的独立CMOS或LSTFL输入来控制，为设计带来了很大的灵活性。
  　  6)低功耗设计，坚固耐用且防噪效能高。IR2304采用高压集成电路技术，整合设计既降低成本和简化电路，又降低设计风险和节省电路板的空间，相比于其它分立式、脉冲变压器及光耦解决方案，IR2304更能节省组件数量和空间，并提高可靠性。
 　   7)具有电源欠压保护和关断逻辑，IR2304有两个非倒相输入及交叉传导保护功能，整合了专为驱动电机的半桥MOSFET或IGBT电路而设的保护功能。当电源电压降至4．7v以下时，欠压锁定(UVL0)功能会立即关掉两个输出，以防止直通电流及器件故障。当电源电压大于5v时则会释放输出(综合滞后一般为0.3v)。过压(HVIC)及防闭锁CMOS技术使IR2304非常坚固耐用。另外，IR2304还配备有大脉冲电流缓冲级，可将交叉传导减至最低；同时采用具有下拉功能的施密特(Sohmill)触发式输入设计，可有效隔绝噪音，以防止器件意外开通。

如图4所示为IR2304的连线图，

可以看出，IR2304具有连线简单，外围元器件少的优点。其中VCC由主电路中OUT2自供电，LIN和HIN分别接UC3825的两个输出端，VD要采用快恢复二极管，C1为滤波电容，C2为自举电容，最好采用性能好的钽电容，R1和R2为限流电阻。

2.4 保护电路设计

对于DC／DC电源产品都要求在出现异常情况(如过流、过载)时，系统的保护电路工作，使变换器及时停止工作。UC3825的保护电路设计也比较简单，如图5所示，

通过电流互感器得到的采样电流，经过转换后送到UC3825脚9(ILJIM)，当电流超过预定值时，UC3825自动封锁输出脉冲，起到保护作用。

来源：21IC电子网