ZHCADV5 March 2024 UCC27624
4.5 輔助電源熱計算
柵極驅動變壓器的另一種常見用途是生成柵極驅動偏置。通過在次級側連接全橋整流器，柵極驅動變壓器可用于產生浮動直流電壓。這種浮動偏置可用于為隔離式柵極驅動器供電。
圖 4-3 采用 UCC27444 柵極驅動器 IC 的推挽輔助電源的示例原理圖柵極驅動器 IC 旨在驅動作為容性負載的電源開關的柵極。在輔助電源中，柵極驅動器將為輔助電源供電，這是柵極驅動器 IC 的主要阻性負載。由于這種負載差異，柵極驅動器 IC 數據表中的功率耗散公式不適用于輔助電源電路。
計算這個應用中的功率耗散很簡單。假設匝數比為 1:1，來自輔助電源的負載電流在柵極驅動器 IC 中顯示為直流電流。因此，我們可以使用以下公式進行估算：
為了提高公式的精度，我們可以將初級側磁化電流產生的 RMS 電流相加：
例如，假設我們不像圖 2-3 中所示那樣驅動半橋，而是使用相同的設置來生成兩個 12V、3W 的輔助電源。在忽略磁化電流的情況下，我們可以估算功率耗散，如下所示：
該估算使用 UCC27624 數據表中的 Roh 和 Rol 典型值，并忽略磁化電流因數，因為磁化電流主要由變壓器決定。在這種情況下，我們預計驅動器輸出級會耗散約 1.4W 的功率。將該值乘以 RθJA 即可得到粗略的加熱估算值，因此可以預計 D 封裝會顯著自發熱，因為 RθJA 為 126.4oC/W。DGN 封裝的 RθJA 較低，為 48.9oC/W，因此自發熱較少。熱性能還取決于其他參數，例如電路板布局布線和覆銅厚度，但 RθJA 旨在用于在相同條件下進行封裝間的比較。
另一種選擇是使用 UCC27444 等驅動器。UCC27444 驅動器使用一個僅 PMOS 上拉結構。與混合結構驅動器 UCC27624 相比，僅 PMOS 結構會產生較低的 Roh 至直流電流。UCC27444 的典型 Roh 約為 1.2Ω。通過根據 UCC27444 參數重新計算方程式 20，我們可以預計耗散約為 0.475W。在這種情況下，UCC27444 耗散的功率估計為 UCC27624 耗散功率量的三分之一。