2 特定應(yīng)用場景中的設(shè)計和潛在風險

在常見的半橋柵極驅(qū)動器中，自舉電路通常用于通過一個電源驅(qū)動兩個 FET。但具有自舉電路配置的半橋柵極驅(qū)動器無法以 100% 的占空比驅(qū)動高側(cè) FET。因為低側(cè) FET 必須導通一定時間，電源才能通過自舉二極管為自舉電容器充電。否則，自舉電容器可能無法提供電源來驅(qū)動高側(cè) FET。

要使用半橋柵極驅(qū)動器實現(xiàn) 100% 占空比，一種設(shè)計是在柵極驅(qū)動器的 HB 和 HS 引腳之間添加額外電源。圖 2-1 顯示了具體的原理圖。然后，可通過此額外電源而不是自舉電容器來提供驅(qū)動高側(cè) FET 的能量。高側(cè) FET 接著能夠以 100% 占空比工作。

潛在風險主要來自于兩個原因：

1. 高占空比會導致自舉二極管中產(chǎn)生高電流應(yīng)力。
   例如，在優(yōu)化器的直通模式下，高側(cè) FET 的占空比會逐漸增加到 100%。因此，在轉(zhuǎn)換過程結(jié)束時，持續(xù)一段時間的高占空比情況會讓自舉二極管承受高電流應(yīng)力。
2. HB、HS 引腳中連接的額外電源的影響。
   實際上，增加一個額外電源可以讓柵極驅(qū)動器以 100% 占空比驅(qū)動高側(cè) FET。但要，要確保柵極驅(qū)動器正常工作，還需在該過程中考慮一些設(shè)計注意事項。如原因 1 中所述，設(shè)計不當會導致轉(zhuǎn)換過程中自舉二極管的電流應(yīng)力增加。

下面將詳細分析這兩個原因。