【技术大神】隔离驱动器IC在功率电源全桥LLC中的应用

时间： 2017-06-20 来源：技术大神活动文章

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随着市场对电源的效率要求越来越高，功率密度越来越大，且对电源可靠性要求也越来越严格。鉴于此，提高电源电路的可靠性变得尤为重要，驱动电路是关键一环。

在大功率电源ATX1500W和2000W项目开发中，遇到一个问题：采用全桥LLC拓扑结构，如下图：

图1

驱动电流平均值1A左右，最高值可以达到2A。最初考虑采用隔离变压器来驱动。由于驱动变压器要做到好，需要完全耦合。耦合好，变压器绕制需5线并绕。又由于空间限制，磁环很小，厂家很难生产和管控。且还需增加UCC27524来隔离驱动，所以总的来说带来的后果就是成本增加和设计的复杂。

图2

图2中左边绕组绕线不平整，线圈出现交叉、重叠等现象，其它绕组OK。测试各项静态电性（电感，圈数，电阻，漏感，耐压等），也完全正常。但上机到电源后，引起电源输出异常。纹波大、效率低、部分重载不开机。这就是杂散电容异常引起。这杂散电容是生产工艺引起，是厂家所难管控的。部分波形异常如下右图：

图3

后来和世强的技术人员沟通后发现，SILICON LABS的隔离驱动器Si8233可帮助我成功解决上述难题。
采用Si8233 后原理图如下图3所示，用2颗Si8233 代替了工艺复杂的5个绕组的驱动变压器，电路设计简单得多，大大缩减了产品的研发时间。

图4

通过项目的开发，我简单总结下Si8233的优点。其实，关于Si8233的应用，主要有以下指标：
1）工作电压低，节能，产品效率高；
2）高达5KVRMS的输入与输出的隔离电压；
3）应用简单，没有共同现象；
4）Si8233（4/5/6/8）高达4.0A的峰值驱动电流，不需图腾，可以驱动任何MOS管；
5）Si8233由HS/LS两个完全独立的驱动器组成。

简单介绍Si8233
1）Si8233的BLOCK DIAGRAM

图5

2）Si8233系列可编程的死区时间和重叠保护。防止直通，很高可靠性。

图6

现在电源要求效率越来越高，功率要求做得越来越大，因此LCC，FULL bridge应用越来广泛。而用这些拓扑结构自然少不了隔离驱动器。用Silicon Labs的Si8233系列产品做驱动，效率高，设计简单，可靠性更是关键。

但在设计应用时需注意以下两点：
1）VDDI工作电压低，工作电压范围4.5-5.5V，供电电压要求稳定可靠。
2）IO口对对应的地的电压不能超过VDD+0.5V。

作者：中国长城龙工

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BATI Lv7. 资深专家 2017-06-23

图文并茂，写的很棒很专业

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