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CCFL推挽缓冲电
发布日期:2006-10-09 作者: 来源:无线电技术

在推挽驱动方案中,升压变压器的寄生电感和N沟道功率MOSFET的输出寄生电容构成了振荡电路,这个振荡电路会产生不必要的电压尖峰。高压电压尖峰会增加功率MOSFET上的压降,还可能增加系统产生的电磁干扰(EMI)。本文主要介绍如何使用简单的阻容(RC)网络抑制电压尖峰。

DS3984, DS3988,DS3881,DS3882,DS3992和DS3994是冷阴极荧光灯(CCFL)控制器,采用推挽结构产生驱动冷阴极荧光灯的高压交流电。在推挽驱动方案中,升压变压器的寄生电感和N沟道功率MOSFET的输出寄生电容构成了振荡电路,这个振荡电路会产生不必要的电压尖峰。高压电压尖峰会增加功率MOSFET上的压降,还可能增加系统产生的电磁干扰(EMI)。本文主要介绍如何使用简单的阻容(RC)网络抑制电压尖峰。
    
1、未经抑制的漏极电压     
图1给出了详细的推挽驱动方案典型选通驱动和漏极波形,用15V直流电供电。推挽驱动方案中,当互补MOSFET导通时,漏极电压通常增加到直流供电电压的两倍(本例子中为30V),然而,如图1所示,出现了高达54V的电压尖峰。当MOSFET的选通信号关闭和互补MOSFET的选通信号打开时电压尖峰出现在N沟道MOSFET的漏极上。



图1、没有采用缓冲电路的漏极电压

2、抑制漏极电压尖峰的电路和步骤
抑制漏极电压尖峰可通过在漏极上加上简单的RC网络实现,如图2所示。电阻(R)和电容(C)的值可以通过下面的步骤来确定。

确定适当的缓冲区RC值的例子
下面用五个步骤来定下缓冲器电路中电阻(R)和电容(C)的适当值来减小图1中的电压尖峰。 找出振荡尖峰电压的频率。从图3中看出大概是35MHz。

在漏极和地之间加旁路电容使振荡频率减小到原来一半或者17.5MHz。如图4所示,330pF旁路电容把振荡频率减小到17.5MHz。最佳电容值是通过试用不同的值的电容而得到的,最好以较小的值(比如100pF)开始慢慢增加。 因为330pF旁路电容通过两个因素中的一个达到了减小振荡频率的目的,则寄生电容肯定是该值的1/3或者大约110pF。

计算寄生电感
寄生电感=L=1/[(2×3.14×35MHz)2*110pF]=0.188uH



图2、推挽漏极缓冲电路


图3、没有采用缓冲电路的振荡电压尖峰的频率

计算特性阻抗
特性阻抗=Z=SQRT(0.188μH/110pF)=41 e、选择适当的电阻电容值。缓冲电路中R的值应该近似41Ω,C的值应该在110pF寄生电容的4到10倍之间。本例中,我们把C选定为1000pF,该值大约是寄生电容的9倍。
图5显示加了R为39Ω,C为1000pF的缓冲电路後的结果。

3、结论
本文证明了采用一些简单的根据经验的测量可以确定阻容缓冲电路的元件参数值,用这种电路可以显著的减小不希望出现的、在推挽驱动方案中出现在功率MOSFET漏极上的电压尖峰。


图4、加上330pF旁路电容後的振荡电压尖峰频率


图5、用RC缓冲电路(R=39Ω,C=1000pF)後的漏极电压


 (全文结束)

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