前級(jí)全橋驅(qū)動(dòng)詳解

再來(lái)重點(diǎn)講講全橋驅(qū)動(dòng)電路吧。

先上圖：

先貼上驅(qū)動(dòng)電路仿真出來(lái)的波形圖看看：

這是驅(qū)動(dòng)供電電壓為15V，驅(qū)動(dòng)占空比為48%，開(kāi)關(guān)頻率為35KHZ，仿真開(kāi)機(jī)5mS內(nèi)的驅(qū)動(dòng)波形。

其中：

紅色為左橋臂下管波形；

綠色為左橋臂上管波形；

藍(lán)色為右橋臂下管波形；

棕色為右橋臂上管波形。

從整提的趨勢(shì)來(lái)看，在2-3mS以后的驅(qū)動(dòng)波形基本穩(wěn)定了。

下面看看4-5mS時(shí)穩(wěn)定的波形：

再看看啟動(dòng)始端最不穩(wěn)定的那一段的波形：

先來(lái)說(shuō)說(shuō)這個(gè)驅(qū)動(dòng)波形的問(wèn)題：

1.驅(qū)動(dòng)電壓的最高值在14V左右；

2.驅(qū)動(dòng)電壓的最低值在11V多點(diǎn)；

3.從啟動(dòng)到驅(qū)動(dòng)波形穩(wěn)定，橋臂上下管開(kāi)關(guān)切換時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓在2V左右。

再來(lái)一張加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)的波形：

驅(qū)動(dòng)供電電壓、占空比、頻率都不變。

從趨勢(shì)來(lái)看，在1.5mS以后就穩(wěn)定了，比上面那張2mS之后才穩(wěn)定，在這個(gè)時(shí)間上是強(qiáng)了一點(diǎn)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)電壓的幅度也整體上升了。

看看穩(wěn)定之后的波形，注意看幅值，提高到了13V左右，整體提高2V左右，驅(qū)動(dòng)的確相對(duì)上面的加強(qiáng)了不少。

再來(lái)看看驅(qū)動(dòng)始端那段不穩(wěn)定的波形。

最高值飄高到了19V左右，驅(qū)動(dòng)電壓上來(lái)了，到實(shí)際對(duì)MOS而言，驅(qū)動(dòng)的效果會(huì)不會(huì)有提升呢？相信有也是極小的，小到可以忽略了。

但再看看下端，驅(qū)動(dòng)電壓最高的那段，下端也被懸浮了。開(kāi)關(guān)橋臂切換的電壓被提高到了4V多點(diǎn)。

大多數(shù)的MOSFET的開(kāi)啟閾值都在3-4V左右，也就意味著在這斷時(shí)間內(nèi)，開(kāi)關(guān)橋臂是直通的。

直通的周期長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)周期，整體時(shí)間上看似也不算很長(zhǎng)，

但這個(gè)對(duì)電瓶供電的開(kāi)關(guān)橋臂而言，是致命的，電流瞬間就到了幾百A+

這就是加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)后，反而燒管的原因了。

同時(shí)，這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路很難讓開(kāi)關(guān)橋臂切換的電壓剛好在0V

（可以對(duì)負(fù)端進(jìn)行鉗位產(chǎn)生負(fù)壓讓切換點(diǎn)電壓位移至0V，但需要提高驅(qū)動(dòng)供電的電壓，而且還得抑制灌電壓的問(wèn)題）

而對(duì)于2V左右切換對(duì)于大多數(shù)功率MOSFET是完全沒(méi)問(wèn)題的，但不排除部分低壓MOS的開(kāi)啟閾值比較低的可能，所以這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路在選擇MOSFET時(shí)也得講究些。需要選用開(kāi)啟閾值盡量高點(diǎn)的MOSFET。

更糟糕的事情是，這個(gè)驅(qū)動(dòng)波形在實(shí)際電路中，很難捕獲到。

因?yàn)槠涑霈F(xiàn)的時(shí)間會(huì)隨驅(qū)動(dòng)的參數(shù)而改變，并不是在第1個(gè)周期出現(xiàn)，除非模式抓取比較困難，當(dāng)然，如果你有牛B的的深存儲(chǔ)高采樣率的示波器，對(duì)開(kāi)啟前數(shù)mS的波形進(jìn)行捕獲是可以抓到的。

在這一點(diǎn)上不得不吐槽下我現(xiàn)在用的DPO2014了，有點(diǎn)不給力，還是比較中意上次試用的DS4054(DS4014)。

下面這張就是仿真5mS之后關(guān)機(jī)的波形：

關(guān)機(jī)后會(huì)發(fā)生震蕩

上圖中震蕩發(fā)生在5-6mS直接比較嚴(yán)重，而6mS之后的震蕩幅值在2V以?xún)?nèi)，對(duì)MOSFET不構(gòu)成威脅，來(lái)一張5-6mS的波形放大看細(xì)節(jié)：

最糟糕的地方再放大看：

圖很直觀(guān)，出現(xiàn)直通了，而且是很?chē)?yán)重的直通。

但這個(gè)問(wèn)題被我完美解決了，或許我的解決辦法不是最好，大家可以先討論下有沒(méi)有其他的解決辦法。

由于對(duì)角橋臂的功率管時(shí)序一致，出現(xiàn)波形重合，所以導(dǎo)致測(cè)量的4個(gè)波形只顯示了2個(gè)。

下面把它們拆分為左橋臂和右橋臂：

圖都是高清的，可以直接點(diǎn)擊放大看，下面還是對(duì)5mS后關(guān)斷的地方繼續(xù)放大查看：

從波形圖上可以很直觀(guān)的看到，2個(gè)橋臂的都出現(xiàn)了直通。

在48V4000W的那個(gè)逆變器上，是通過(guò)檢測(cè)管壓降來(lái)處理這個(gè)直通問(wèn)題的。

但這個(gè)管壓降檢測(cè)有2個(gè)非常大的問(wèn)題：

1. 大電流的情況下，干擾比較嚴(yán)重，需要預(yù)留比較大的保護(hù)值余量。

2. 管壓降檢測(cè)直通式才動(dòng)作，也就是直通已經(jīng)發(fā)生了，保護(hù)電路處于被動(dòng)狀態(tài)。

下面先看我采用主動(dòng)控制方式解決這個(gè)問(wèn)題后的2個(gè)下管的驅(qū)動(dòng)波形圖：

再放大了看：

看起來(lái)是不是很完美？

這個(gè)直通的問(wèn)題雖然被解決了，而且是主動(dòng)的控制方式解決這個(gè)問(wèn)題了，但并不是說(shuō)這個(gè)關(guān)斷后的震蕩問(wèn)題就不存在了。

注意，這句話(huà)并不矛盾，下面貼上2個(gè)橋臂的波形看看就知道為什么這么說(shuō)了：

再放大看看：

看明白了吧。

2個(gè)橋臂的上管仍然存在這個(gè)問(wèn)題，但下管已經(jīng)不存在這個(gè)問(wèn)題了，所以直通問(wèn)題解決了，震蕩并沒(méi)有完全消除。

個(gè)人水平有限，不知道大家有沒(méi)有更好的解決方法能完全消除這個(gè)震蕩的問(wèn)題，歡迎大家探討。