高频逆变电源中后级电路原理分析

区别于普通逆变器，高频逆变电源在进行电流转换的同时，会将低压电转变为高频的低压交流电。由于采用了高频磁芯材料，所以高频逆变电源能很大程度上提高电路的功率密度。在高频逆变电源中，后级电路是一种被设计者们孰知的电路，其功能主要是进行放大和增强。

本篇文章就将介绍高频逆变器中的后级电路，结合电路图进行原理的分析和讲解。

图1

米勒电容对高压MOS管安全的影响及其解决办法。

很多人在使用IR2110推动全桥MOS时会变得非常不稳定，经常莫名奇妙地炸管，往往在低压试验时好好的，母线电压一调高就炸了，这确实是个令人非常头疼的问题。这里就先来分析一下MOS管GD结电容，也叫米勒电容对半桥上下两管开关的影响。供分析的电路如下：

图2

图2中C1、C2分别是Q1、Q2的GD结电容，左边上下两个波形分别是Q1、Q2的栅极驱动波形。先从t1-t2死区时刻开始分析，从图2中可以看出这段时间为死区时间，也就是说这段时间内两管都不导通，半桥中点电压为母线电压的一半，也就是说C1,C2充电也是母线电压的一半。当驱动信号运行到t2时刻时，Q1的栅极变为高电平，Q1开始导通，半桥中点的电位急剧上升，C2通过母线电压充电，充电电流通过驱动电阻Rg和驱动电路放电管Q4，这个充电电流会在驱动电阻Rg和驱动电路放电管Q4上产生一个毛刺电压，请看图中t2时刻那条红色的竖线。如果这个毛刺电压的幅值超过了Q2的开启电压Qth，半桥的上下两管就共通了。有时候上下两管轻微共通并不一定会炸管，但会造成功率管发热，在母线上用示波器观察也会看到很明显的干扰毛刺。只有共通比较严重的时候才会炸管。还有一个特性就是母线电压越高毛刺电压也越高，也越会引起炸管。

大家知道了这个毛刺电压产生的原理，下面就说一说问题的解决，主要有三种解决方法：

1、采用栅极有源钳位电路。可以在MOS管的栅极直接用一个低阻的MOS管下拉，让它在死区时导通;

2、采用RC或RCD吸收电路;

3、栅极加负压关断，这是效果最好的办法，它可以通过电平平移使毛刺电压平移到源极电平以下，但电路比较复杂;