半橋LLC電路的安全死區選擇

MOSFET管驅動包括:DSP 發波，與門SN74HC08DR組成的硬件復位電路，驅動芯片IR21814驅動電路幾個部分，對于DSP發出的PWM波其死區是靠程序決定，并且死區誤差可以不計。與門SN74HC08DR的轉換延時如下表。

表1 SN74HC08DR的傳輸延時

所以經過SN74HC08DR后，死區時間為：

其中：

為DSP設定死區，

為上升沿傳輸延時，

為下降沿傳輸延時。

VCC = 3.3V，工作溫度-40℃～75℃，所以經過SN74HC08DR后，死區會減少約10～20nS。

所用的IR21814驅動電路如下圖所示：

圖1 IR21814驅動電路

我們不考慮電阻，電容偏差帶來的延時誤差，所以驅動電路對死區時間的影響主要是IR21814的驅動上升延時和下降延時的偏差，如下圖1所示。

圖1 IR21814驅動延時

圖2 IR21814驅動延時

如下圖所示，考慮功率管的安全關斷電壓為0～2V，從IR21814一個功率管關斷到另一個開通的標準時間差：

最大時間差為：

而其次，功率管還存在開通和關斷延時，如下圖所示。

圖3 SPP20N60C3 驅動延時

所以，功率管驅動開通和關斷延時標準偏差為：

開通和關斷延時最大偏差：

所以如果僅從設計上考慮，功率管的驅動安全死區：

10nS + 95nS + 98nS = 203nS

必須保證大于：60nS + 56.5nS = 115.6nS

以往項目的死區多設置在150～190nS，都比計算的安全死區時間小，根據器件專家反饋，象IR21814和SPP20N60C3這類器件，實際上取到廠家給定最大參數的概率是非常低的。

模塊原來死區時間設置為190nS時，測量到功率管驅動死區時間如下圖所示，以3V為功率管安全關斷電壓時，死區時間大于166nS，如果以0V電壓為絕對安全關斷電壓時，死區時間如圖8所示，有116nS，

圖4 上管導通和下管關斷時死區

圖5 上管關斷和下管導通時死區

圖6 上管關斷和下管導通時死區

以上是（Vg1為Q120的驅動電壓，Vg2為Q121的驅動電壓）