非隔離驅動芯片IR21814S的電路設計

IR21814類似的驅動芯片直接驅動MOS管，該電路具有驅動簡單，成本低，PCB占用面積小等優點，在我司產品中得到廣泛的應用。但是，所采用的LLC諧振拓撲來說，驅動頻率在195K~360K之間變化，驅動頻率提高，根據Ploss＝Qg*V*fs，頻率提高以后，芯片本身的損耗也會相應增加。而實測亦發現常溫下，IR21814的結溫超降額。最終選擇了IR21814外加推挽電路來分擔驅動電流的驅動方式。

該電路工作工程可分為如下幾個部分：

（1）MOS管下管工作，上管驅動自舉電容充電

DCPWMB輸入高電平，推挽輸出DCDRVB高電平驅動Q121導通，DCPWMA為低電平，推挽輸出DCDRVA低電平截止上管Q120。自舉電容C308通過下管Q121進行充電至VCC_FAN。

圖1 驅動電路上管充電路徑

（2）MOS管下管截止，自舉電容充電完成

下管截止后，自舉電容電壓浮空，其電壓等于VCC_FAN，此浮空電壓作為上管Q120驅動的供電電源。

（3）MOS管下管截止，上管導通

DCPWMA輸入高電平，推挽輸出DCDVRA高電平驅動Q120導通。

圖2 驅動電路MOS導通路徑

（4）上管截止，下管導通

驅動芯片的選擇

幾種驅動芯片性能對比如下

通過以上幾種芯片的開關損耗性能指標對比可以看出：

IR2110的開關速度快，Isink/Isource電流大，損耗較小。但是，IR2110(3)的封裝相對大（WSOP16)，價格也貴，就沒有選擇此芯片。

而其他幾種芯片沒有泵升功能，不宜采用。

由于IR21814已經被廣泛采用，成熟度高，而且性能較優。因此，建議PWM驅動芯片仍然采用的IR21814。

5.4.2 推挽三極管選型

由于供電電壓VCC_FAN=14.5V，同時考慮到電壓本身的紋波，所以所選擇的三極管耐壓必須大于20V；由于正向驅動電阻R=10ohms+2.55ohms=12.55ohms，正向驅動峰值電流I=14.5V/12.55ohms=1.16A。反向驅動電阻R=2.55ohms，反向驅動峰值電流I=14.5V/2.55ohms=5.7A，所以，根據以上驅動電流的計算，所以選三極管的峰值電流必須大于5.7A。