Теперь величина dv/dtLIMIT должна быть пересчитана с учетом выходного импеданса шунтирующей схемы. Так же не забудем о падении напряжения в 0.7V на p-n переходах транзисторов QOFF.

dv 3.2V - 0.7V kVdv 3.5V - 0.7V kV

= 14--=-= 24-

dtQ1,LIMIT 1.2Q* 148pFmsdtQ2,LIMIT 1.63Q * 71pFms

Следующим шагом будет расчет затворного резистора RGATE. Его величина определяет скорость открывания ключа, которая в свою очередь должна быть меньше dv/dtLIMIT. Уменьшение скорости открывания силового ключа должна благотворно сказываться на уменьшении электромагнитных помех и уменьшать проблемы с восстановлением выпрямительных диодов. В данном случае скорость спада напряжения при открывании обоих ключей ограничена 2.3kV/ms. Эта величина выбрана из расчета половины скорости изменения напряжения резонансной цепи во всех режимах работы. Соответственно:

dv = Vdrv VGs,Miiier , откудаr = vdrv - 4

dtON (RG,I + RGATE + RHI) * CGDGATE

-ON

15V - 4 2V 15V - 4 8V Rgate1 = k"--(20Q + 1.2Q) = 10.5QRgate1 = k"--(33Q + 1.6Q) = 27Q

2.3 - * 148pF2.3 - * 71pF

На этом разработку схемы управления нижнего ключа можно считать законченной. Для верхнего драйвера еще необходимо произвести расчет трансформатора управления. Здесь мы опустим его детальный пошаговый анализ -он будет совершенно аналогичен приведенному в Приложении Е. Для дальнейшего расчета приведем нужные нам характеристики:

LM = 100mHиндуктивность намагничивания трансформатора

IM)P = 75mAпиковый ток намагничивания при D=0.5

В схеме два развязывающих конденсатора, и их величину также необходимо рассчитать. Примем -VC1=0.65V и -VC2=0.65V. Сумма этих пульсаций будет присутствовать на затворе транзистора Q2 (AVgate=1.3V).

C = Qg + (Vdrv - Vd,fw) * Dmaxc = 60nC + (15 - 0.7V) * 0.95 =

C2 -VC2 -VC2 *RGS *fDRVC2 0.65V 0.65* 10kQ*250kHz

Qg2 , (Vdrv - Vd,fw) * D , Vdrv * (D2 - D3)

CC1 = DRV--+

-Vc/ -Vc1 * Rgs * fDRV -Vc1 * 4 * Lm * fDRV

где D=0.68, соответствующий максимальной величине СС1 в первой формуле. Проверим постоянную времени запуска цепи развязки по постоянному току:

= 2*p*fDRV *LM *RGS *CC1= 2*p*250kHz* 100mH* 10kQ*235nF = 36

X= 2*p*fDRV * LM + RGSX= 2*p*250kHz* 100mH + 10kQ =

Теперь проверим потери и рассеиваемую мощность в выходных драйверах UCC3850:

Pgate = Vdrv*(Qg1+Qg2) *fDRvPgate = 15V*(135nC+60nC) *250kHz = 731mW

1RHI1„ 0.5*20Q* 135nC* 15V*250kHz , „7

POUT1 = - *-ш-* QG1 * VDRV * fDRVPOUT1 =-= 162mW

OUT1 2 RHI1 + RGATE1 + RG!I Vg1 DRV DRVOUT120Q +10Q+ 1.2Q

RHI2 ,Q * V * f + 1M.P * R

xGr DRV DRVЛН12

2 RHI2 + R GATE 2 + RG2,I3

OUT 2 -

Pout 2 = 0.5 33W 60nC 15V 250kHz + (Z5mAT • = 122mW 33W + 27W + 1.2W3

В итоге имеем 731mW общих потерь в схеме управления, из них 284mW рассеивает UCC3580.

Наконец, рассчитаем необходимую величину шунтирующего конденсатора. Энергии этого конденсатора должно хватать на перезаряд входных емкостей обоих силовых ключей, на потери в резисторах RGS1 и RGS2, и на перемагничивание трансформатора. Емкость этого конденсатора может быть оценена как:

C» QG1 + QG2 + VDRV DMAX1 + (VDRV - vD,Fw) DMAX1 + VDRV (dMaX1 - dMaX1)

DVDRVDVDRV RGS1 fDRVDVDRV RGS2 fDRVDVDRV 4 LM RV

135nC + 60nC15V• 0.7(15V-0.7V) • 0.715V• (0.72 -0.73)

CDRV »--1---1---1--2 = 291nF

1V1V • 10kQ 250kHz 1V • 10kQ 250kHz 1V • 4 • 100mH • (250kHz)2