UCC27714数据表的图49显示了双开关正向转换器中器件的应用。 虽然我同意提交人试图传达的一般概念，但按照数字，这一概念的实施很差。
在本应用手册的图49中、Rboot 电阻位于底部信号开关 MOSFET 的漏极引线中-
通常、Rboot 电阻器(如果使用)为2.2至10欧姆左右。 当 UCC27714的 LO 输出有效时、较低信号 MOSFET 导通时、为了切断为 Cboot 提供接地路径的第二个 MOSFET、较低的 MOSFET 会立即以超过12W 和 Rboot 的功率耗散进行烧断、并着火。 美好时光！
我重新设计了电路、并使用了一个替代控制器 IC (现货供应)、它工作正常、但我不会像应用手册中所述那样构建它。
如果在 VDD 为15V 时使用20欧姆电阻器、则 Rboot 中的电流在100%占空比时为750mA、功率耗散为11.25W、因此在工作占空比高达50%的情况下(如反激式应用中)、将需要10W 电阻器、耗散6W - 它仍然是一个125°C 的烤面包机。 我不同意您的仿真分析、除非您喜欢 Toast。 设计中没有理由耗散6W 功率。
这是一个可能的修订版本、具有低得多的功耗-
我主要想让您知道我"遇到了问题"。 Web 上的几位人员参考了此设计、以用于双交换转发应用程序、并可能将其用于工作的基础。 我最初还在我正在研究的双开关反激式设计的基础上对其进行了审查、当时我注意到了其中的设计问题。
在我的当前设计中、我使用了一个具有低 Rdson 的快速集成双路 MOSFET (BUK9K52系列)作为逻辑逆变器 MOSFET 和自举电容器灌 电流 MOSFET、以减少器件数和尺寸。
如果高频下的转换速度是一个问题、则可以使用单通道同相 MOSFET 栅极驱动器(MIC4452)来代替 LO 信号逻辑反相器 MOSFET、从而拉取和灌入自举低侧 MOSFET 的栅极、从而实现更快速的转换。
或者、整个幻象半桥逻辑链可替换为具有高 电流 输出(IR4426、TC4426或 MIC4451)和高电压开关功能的反相 MOSFET 栅极驱动器。 但是、该选项将最终 MOSFET 轨限制为栅极驱动器的最大 VDD (通常为12-18V)。 通过 这种方法、少量选择的备选栅极驱动器可以在稍高的轨电压(高达35V)下运行。
我想更正我的评论-
如果高频下的转换速度是一个问题、则可以 使用单通道反相栅极驱动器(IR4426、TC4426、MIC4451等)代替 LO 信号逻辑反相器(第一级) MOSFET、从而拉出和吸入自举低侧(第二级) MOSFET 的栅极驱动器、 从而导致更快速的转换。
或者、整个幻象半桥逻辑链可替换为具有高 电流 输出和高电压开关功能的同相栅极驱动器(UCC27322、LM5112、MIC4452等)。 但是、该选项将最终 MOSFET 轨限制为栅极驱动器的最大 VDD (通常为12-18V)。 仍然需要额外的二极管(下面的 D1)、以防止栅极驱动器进入输出部分。
通过 这种方法、少量选择的备选栅极驱动器可以在稍高的轨电压(高达35V)下运行。 例如、IX4427 允许自举电容器的灌电流达到35V 工作电压。
另一种方法是简单地使用单个 PNP 晶体管、例如 PBSS5140 -
ZXTP25040DFHTA 具有非常低的 VCEsat (220mV)和低集电极关断电流(50nA)。 与原始设计一样、它不需要额外的逆变器第一级、因此这是一种成本极低且器件数量极少的设计。 它可以支持40V 的工作电压、因此采用这种方法可以实现24-28V 的工作电压。
更高电压的晶体管可以进一步增加工作电压。 BSP62可将 自举操作增加至+80V。 作为一个支持1A 电流的晶体管、BOOT 电阻器需要更改为12-15欧姆。
对于 离线应用、NSVMMBT6520LT1G 会将自举操作增加到+350V。 然而、作为一个能够提供500mA 电流的晶体管、BOOT 电阻器可能需要更改为24-33欧姆、这可能会将工作频率限制在100kHz 以下。 C2的额定电压需要增加(使用600V 聚酯纤维)、并为高电压运行选择合适的驱动器 IC。 IR2301的额定工作电压为600V。
另一种选择是 STX93003是400V PNP、额定电流为1A、但集电极截止频率为1mA。
一旦启动电容器接近充满电状态，一旦它低于增益截止电流和电压曲线，PNP 就会自行关闭。 这种方法可能不会将最后一个电子封装到引导电容器中。 可能不需要 D6、因为晶体管可能已经关闭、这是由于电容器已充满电。 与 具有 MOSFET 输出级的高灌电流栅极驱动器相比、此电路在仿真中工作正常、具有很小的损耗。
简 而言之、有多种方法可以在双开关(正向或反激)转换器中实现引导电容器充电、并且器件数量少、功耗低。
松开烤面包机。
由于基于 PNP 的解决方案在器件关断时是一个发射极开路、因此也可以移除原始应用手册中的阻塞二极管- 
这会略微提高效率、 二极管中也会出现压降、即使在使用良好的肖特基二极管时也是如此。 因此、PNP 晶体管是接地的唯一压降。 同样、 ZXTP25040DFHTA 具有非常低的 VCEsat (220mV)和较低的集电极关断电流(50nA)、因此它是此类应用(高达40V)的绝佳选择。
很明显、PNP 晶体管不如低 Rdson MOSFET 好、但它为解决历来难以解决的问题提供了简单而可靠的解决方案、通常是解决方案过于复杂、成本高昂且效率低下。
更大胆的人也可以考虑 P 沟道 MOSFET、因为驱动变得更加复杂。
同相 UCC27532栅极驱动器的分离输出配置(1.45ea 美元)和 高达35V 的 VDD 范围使其成为此应用的理想选择、因为 OUTL 可用作幻象低侧引导电容器灌电流-
同样、可能不需要使用阻断二极管、因为分离的输出将不允许拉电流进入输出 MOSFET。 输出器件的额定电压为35V。 但是、在某些应用中、当运行接近驱动器限值时、这可能是不够的。 开关节点对输出施加的电压应力可能会损坏输出 MOSFET。
请参阅 TI 应用手册 SLVAF01 - 反激式转换器开关节点电压尖峰的缓解程序。
https://www.ti.com/lit/an/slvaf01/slvaf01.pdf
劳伦
