柵極驅動(dòng)變壓器和全集成隔離器在隔離直流/直流電源轉換器中的應用對比

　　所有的隔離直流/直流電源轉換器都包括輸入濾波器、輸出濾波器、變壓器、初級開(kāi)關(guān)、次級整流和一個(gè)控制器?？刂破骷瓤梢詤⒖汲跫壍?，也可以參考次級地。圖1 顯示了一種隔離半橋電源轉換器，其控制器以初級邊地作為參考地。隔離邊界上總共有4個(gè)交叉點(diǎn)：電源變壓器、反饋信號，還有2個(gè)同步整流MOSFET控制信號。因為反饋信號是相對較慢的模擬信號，通常使用一個(gè)光耦來(lái)進(jìn)行隔離反饋信號。大多數光耦在用于同步MOSFET柵極驅動(dòng)隔離時(shí)都太慢?，F在也有適用的快速光耦，不過(guò)這會(huì )導致成本大幅提高。

　　過(guò)去，大多數常規方案使用柵極驅動(dòng)變壓器隔離同步整流柵極驅動(dòng)信號。這些變壓器可用于直接驅動(dòng)MOSFET柵極，或者僅僅隔離次級柵極驅動(dòng)集成電路的控制信號。變壓器不能傳輸直流信號。確定尺寸的變壓器只能通過(guò)隔離邊界傳輸有限的電壓和時(shí)間乘積。每次導通后變壓器都需要重新啟動(dòng)，這影響了占空比限制。柵極驅動(dòng)變壓器也存在一些難題和限制。一些生產(chǎn)商最近已開(kāi)始提供全集成器件替代傳統的柵極驅動(dòng)變壓器。

　　圖2顯示了最基本的變壓器隔離柵極驅動(dòng)。輸入通過(guò)一個(gè)隔直電容耦合。一個(gè)10V、50%占空比的驅動(dòng)信號通過(guò)隔直電容后變成一個(gè)5V 直流偏置信號。偏置電壓為：V(驅動(dòng))×占空比這個(gè)例子中最終次級側驅動(dòng)信號振幅從+5V 到-5V。負截止區具有良好的噪聲抗擾性能，但是半峰值導通區又會(huì )減小噪聲抗擾性。對于占空比大于50%的情況，這個(gè)設計不實(shí)用，峰值幅度隨著(zhù)占空比的增加而不斷減小。