No/VOL: 09/2024 Page no. 229
Authors: Piotr Legutko :
Title: Wysokosprawny sterownik bramkowy 4xUCC27516 pracujący w zakresie częstotliwości do 30MHz
Abstract: W artykule przedstawiono budowę, analizę i badania eksperymentalne nowego sterownika bramkowego (ang Gate Driver) o oznaczeniu 4xUCC27516 pracującego w zakresie częstotliwości do 30 MHz i dedykowanego do tranzystorów MOSFET mocy serii DE. Przedstawiono obwód PCB nowego drajwera MOSFET wykonany na trójwarstwowym laminacie w technologii IMS i skonstruowany w oparciu o układy scalone małej mocy firmy Texas Instruments. W ramach badań laboratoryjnych wyznaczono straty mocy dla dwóch trybów pracy nowego sterownika bramkowego: pracy na biegu jałowym (bez obciążenia) i pod obciążeniem bramką dedykowanego tranzystora DE275-501N16A oraz określono sprawność układu w zakresie częstotliwości od 10 MHz do 30 MHz. Ponadto, wyznaczono również czasy przełączeń i propagacji nowego drajwera oraz określono jego wyjściowe parametry pasożytnicze (LDR, RDR i COUT) za pomocą precyzyjnego analizatora impedancji. Uzyskane wyniki badań nowego sterownika bramkowego porównano z trzema komercyjnymi, scalonymi układami dostępnymi w sprzedaży (DEIC420, DEIC515 i IXRFD630) oraz dwoma innymi, wcześniejszymi konstrukcjami drajwerów dyskretnych (8xEL7457 i 8xUCC27526). Nowoopracowana konstrukcja sterownika bramkowego 4xUCC27516 charakteryzuje się sprawnością sięgającą 80% dla badanego zakresu częstotliwości, najniższymi stratami mocy dla dwóch trybów pracy (biegu jałowego – 3,75 W, obciążenie bramką MOSFETa – 17,5 W) i czasami przełączeń na poziomie 1,2 ns dla częstotliwości 30 MHz.
Key words: sterownik bramkowy, małostratny drajwer, sprawność, tranzystor MOSFET, wysoka częstotliwość.