（电力电子与电力传动专业论文）非隔离升降压式变换器研究.pdf

非隔离升降压式变换器研究 a b s t r a c t t h en o - i s o l a t e db u c k - b o o s tc o n v e r t e rc h a r g i n gf o rt h eh i g hp o w e rs t o r a g ec o m p o n e n tl i t h i u m b a t t e r i e si si n v e s t i g a t e di nd e p t hi nt h i sp a p e r f i r s tt h et o p o l o g yo fn o - i s o l a t e db u c k - b o o s tc o n v e r t e ri s a n a l y z e d , s i n c et h ev o l t a g ea n dc u r r e n ts t r e s so ns w i t c hi nt h es i n g l e s w i t c hb u c k - b o o s tt o p o l o g yi s l a r g et h a tt h ec o n v e r s i o ne f f i c i e n c yi sn o th i g h s ot h eo p e r a t i n gp r i n c i p l eo fas e r i e so ft w o s w i t c h c o m b i n e db u c k - b o o s tc o n v e r t e r si nt h el i t e r a t u r ei sr e s e a r c h e d ，a n dt h e yh a v eb e e ne x t e n s i v e l ys t u d i e d b e c a u s eo fh i g h e rc o n v e r s i o ne f f i c i e n c y t h u st w ob u c k - b o o s tc o n v e r t e r sw i t hr e l a t i v e l ys i m p l e s t r u c t u r ea r ec h o s e nf o rs p e c i f i cr e s e a r c hi nc o n t r o ls t r a t e g y t h r e ed i f f e r e n tt o p o l o g i e so fn o - i s o l a t e db u c k - b o o s tc o n v e r t e r sa l em a i n l ys t u d i e si nt h ep a p e r f i r s tf o rt h a ti m p r o v i n gt h ed i r e c te n e r g yc o n v e r s i o np r o p o r t i o ni nt h ec o n v e r t e rm a yi n c r e a s et h e e f f i c i e n c y , as e r i e s - p a r a l l e lc o m b i n e db u c k - b o o s tc o n v e r s i o ns t r u c t u r ei sr e s e a r c h e d , t h a ti s h a l f - b f i d g ea n db u c kc o n v e r t e ri n p u tp a r a l l e la n do u t p u ts e r i e s i nw h i c h t h eh a l f - b r i d g ec o n v e r t e ri s o p e r a t i n gi nt h ef u l ld u t yc y c l es t a t et oa c h i e v et h ed i r e c tt r a n s m i s s i o no fap a r to ft h ep o w e rf r o mt h e i n p u tt ot h eo u p u t , w h i l et h eo u t p u tv o l t a g ei sr e g u l a t e db ya d j u s t i n gt h ed u t yc y c l eo ft h eb u c k c o n v e r t e na f t e rt h a tt h eh - b r i d g eb u c k - b o o s tc o n v e r t e ri ss t u d i e d ，a n dt h em a i nc i r c u i tc o n f i g u r a t i o n i ss i m p l e ，t h es p e c i f i co p e r a t i n gp r i n c i p l eo f t h ec o n v e r t e ri ss t u d i e dw h i l et h ea p p l y i n gt w ot r i a n g u l a r c a r r i e r sc o n t r o ls t r a t e g yi sa p p l i e dt oi m p l e m e n tt h es t e p - u po rs t e p - d o w nc o n v e r s i o n f i n a l l yt h e t w o - s w i t c hb o o s tc a s c a d e db u c kc o n v e r t e ri sr e s e a r c h e di nh i g he f f i c i e n c yc o n v e r s i o na n ds m o o t h o u t p u tc h a r a c t e r i s t i c s ，a n dt h es a m ec o n t r o lm e t h o du s i n gt w ot r i a n g u l a rc a l t i e r si sa l s oa p p l i e dt o r e a l i z es t e p - u po rs t e p i o w nc o n v e r s i o ni nt h ee n t i r ei n p u tv o l t a g er a n g e f o rt h r e ed i f f e r e n t b u c k - b o o s tt o p o l o g i e s ，t h em a i np o w e rc i r c u i ta n dc o n t r o lc i r c u i ta r cd e s i g n e d , a n dt h es i m u l a t i o n r e s u l ti sg i v e nt ov e 一移t h eg o r r e c l n e s so ft h ec o n t r o ls t r a t e g y f i n a l l ye x p e r i m e n t a lp r o t o t y p e sa 托 b u f l t a n dt h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sv e r i f yt h a tt h e s et h r e el c i i l d so f b u c k - b o o s tc o n v e r t e rh a v eh i g l l e f f i c i e n c ya n de x c e l l e n ts t e a d y - s t a t ea n dd y n a m i cp e r f o r m a n c e k e y w o r d s ：p o w e rc o n v e r t e r , d c - d cc o n v e r t e r , s t e p - u p s t e p - d o w nc o n v e r t e r , s y n c h r o n o u sr e c t i f i e r , l o wv o l t a g eh i g hc u r r e n to u t p u t 非隔离升降压式变换器研究 图表清单 图1 1 太阳能光伏发电系统l 图1 2 电动汽车中燃料电池动力系统2 图1 3 通信设备中分布式电源系统结构3 图1 4 航空飞机用锂电池充电电源原理图3 图1 5b u c k - b o o s t 变换器4 图1 6c u k 变换器。5 图1 7s e p i c 变换器5 图1 8z e t a 变换器。5 图1 9 双管升降压型拓扑6 图2 1s i g m a 电压调节器原理图9 图2 2 输入串联输出并联组合结构图1 0 图2 3 输入串联输出串联组合结构图1 0 图2 4 输入并联输出串联组合结构图。1 l 图2 5 直流变压器拓扑1 2 图2 6 串并联组合式升降压变换器主电路原理图1 3 图2 7 半桥变换器同步整流原理图1 4 图2 8 不同输入电压时输出电压与b u c k 占空比仿真波形1 7 图2 9 输入电压增大时两种变换器输出电压变化仿真波形1 7 图2 1 0 半桥原边开关管驱动和d s 电压波形1 8 图2 1 l 半桥副边同步整流管驱动和d s 电压波形1 9 图2 1 2 不同输入电压下的输出电压、q l 驱动和半桥副边同步整流管d s 电压波形1 9 图2 13 负载突变时动态实验波形2 0 图2 1 4 全输入电压范围内5 0 0 w 负载时效率曲线2 0 图2 1 5 最大输入电压不同负载时效率曲线2 1 图3 1h 桥型升降压变换器主电路2 2 图3 2h 桥型升降压变换器升压工作模式2 3 图3 3h 桥型升降压变换器升降压工作模式。2 4 图3 4h 桥型升降压变换器降压工作模式2 4 图3 5 控制电路框图2 6 图3 6 自举驱动芯片结构图2 7 图3 7h 桥型升降压变换器升压模式下仿真波形2 7 图3 8h 桥型升降压变换器升降压模式下仿真波形2 8 图3 9h 桥型升降压变换器降压模式下仿真波形2 8 图3 1 0 不同控制模式下输入电压变化对输出电压的影响仿真波形2 9 图3 1 l 满载时全输入电压范围内电感电流、输出电压和占空比波形3 0 图3 1 22 0 w 轻载时开关管占空比、输出电压与电感电流波形3 l 图3 1 3 额定输入负载切换时占空比、输出电压与输出电流波形3 2 南京航空航天大学硕士学位论文 图3 1 4 模式切换时占空比、输出电流和输出电压波形3 2 图3 1 5 全输入电压范围内满载时效率曲线3 3 图3 1 6 最低输入电压下不同负载时效率曲线3 3 图4 1b o o s t 级联b u c k 变换器主电路图，3 4 图4 2b o o s t 级联b u c k 变换器升压模式。3 5 图4 3b o o s t 级联b u c k 变换器升降压模式3 5 图4 4b o o s t 级联b u c k 变换器降压模式3 6 图4 5 升压模式下电路模型3 6 图4 6 降压模式下电路模型3 7 图4 。7 双极点一双零点补偿网络。3 8 图4 8 双极点一双零点补偿网络的幅频、相频特性曲线3 9 图4 9 满载时全输入电压范围内占空比、输入电压和输出电压波形。4 0 图4 1 02 0 w 轻载时占空比、输出电压与电感电流波形。4 l 图4 1 l 额定输入电压负载切换时占空比、输出电流与输出电压波形4 2 图4 1 2 模式切换时占空比、电感电流和输出电压波形4 2 图4 1 3 全输入电压范围内满载时效率曲线。4 3 图4 1 4 最低输入电压不同负载时效率曲线4 3 表2 1 不同匝比情况下b u c k 变换器的占空比变化范围1 5 表2 2 不同匝比情况下主电路中开关管上应力15 表4 1 滤波电感电容取值3 8 表4 2 补偿电路中电阻电容取值3 9 非隔离升降压式变换器研究 1 、缩略词及其全称 d c d c m o s f e t d c t i s o p m o p i s o s l p o s z v s 注释表 d i r e c tc u r r e n t - d i r e c tc u r r e n t m e n t a l0 x i d es e m i c o n d u c t o rf i e l d t r a n s i s t o r d i r e c tc u r r e n tt r a n s f o i t n e r i n p u ts e r i e so u t p u tp a r a l l e l i n p u tp a r a l l e lo u t p u tp a r a l l e l i n p u ts e r i e so u t p u ts e r i e s i n p u tp a r a l l e lo u t p u ts e r i e s z e r ov o l t a g es w i t c h 2 、基本符号及说明 输入电压 圪 输出电压 r 效率 厂 开关频率 n 变压器匝比 厶 输出电流 q开关管 d二极管 4 、吐 占空比 三电感 c电容 开关管驱动 开关管漏一源电压 圪一 晌 i 弧弧 l r r 醚l a 直流直流 功率场效应晶体管 直流变压器 输入串联输出并联 输入并联输出并联 输入串联输出串联 输入并联输出串联 零电压开关 最大输入电压 最小输入电压 最大输入电流 最大输出电流 开关周期 负载电阻 电感电流纹波 电容电压纹波 输出电压中交流分量 控制电压信号 b o o s t 载波电压信号 b u c k 载波电压信号乏 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特另, j j j n 以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文口 ( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名：逊垄 日 期：垫! ! 垒查旦! 墨旦 历丫苏 南京航空航天大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 升降压式变换器的应用概况 升降压式变换器是一类同时具有升压和降压功能的d c d c 变换器，在针对宽输入电压范 围需要进行升降压变换的场合有重要研究价值。随着人类对能源需求的日益增加和科学技术的 发展。升降压式变换器在新能源发电、便携式设备、通信设备和航空电源系统等系统中有其应 用场合 ( 1 ) 太阳能光伏发电系统 太阳能是一种巨大的可再生能源，利用太阳能光伏发电对于缓解能源危机、保护环境等具 有重大意义在如图1 1 所示两级式光伏发电系统中，光伏电池是组成太阳能光伏发电系统的 最小单位，单个光伏电池功率较小，为满足不同等级负载供电需要，将光伏电池串、并联后统 一封装构成光伏模块。如果光伏发电系统中所需功率超过光伏模块功率，则需要根据光伏发电 系统的功率要求，将同规格的光伏模块串联起来构成光伏阵列为系统提供更高的输出功率和输 出电压。直流变换部分作用主要是把光伏阵列输出电压变换成能够满足逆变器要求的电压等级， 并且实现对太阳能电池阵列的最大功率点跟踪逆变器是将直流转变为与交流电网或本地交流 负载相匹配的交流，通常2 2 0 v 交流电电网电压有波动，d c d c 变换器输出后的直流母线电压 选为3 8 0 v 左右【 受环境温度、光照强度和负载等因素的影响，太阳能电池的输出电压是非线性变化的。不 同太阳能电池板生产商有不同功率和电压等级的系列产品，对于3 l ( w 光伏阵列输出电压在 2 0 0 - 4 5 0 v 变化时，i x ：d c 变换器通过脉宽调制实现的是升降压变换升降压式变换器应用于 光伏发电系统中对太阳能电池输出电能进行变换具有重要的意义 光伏 阵列 ll | ? tttll2 0 0 4 5 0 v d c 3 8 0 v d c 2 2 0 v a c 交流电网或 t | ll t d c d c 变换器逆交器 本地交流负载 it | l | 。 图1 1 太阳能光伏发电系统 ( 2 ) 燃料电池发电系统 燃料电池作为一种使用燃料进行化学反应将化学能直接转化为电能的发电装置，具 有能量转化效率高、环境污染少、噪音低、可靠性强、维修性好等优点，发达国家都将 大型燃料电池的开发作为重点研究项目，从事燃料电池技术的研究与开发，使得燃料电 池广泛应用于可移动电源、便携式电源、航空电源、应急电源和电动汽车上等。燃料电 非隔离升降压式变换器研究 池的外特性( 电压随电流的变化) 斜率较大，当输出电流交化时，输出电压的波动较大。在 且前研制的大多数燃料电池电动汽车中，大功率d c d c 变换器( 几十到上百千瓦) 对燃料 电池的输出电压进行调节，使得输出电压和后级电机控制器电压相匹配，同时可以对燃 料电池的最大输出电流和功率进行控制，起到保护燃料电池的作用。如图l 。2 所示是额定 功率4 5 k w 的电动汽车燃料电池动力系统结构图，燃料电池输出电压为2 8 0 5 2 0 v t 3 1 ，电机 控制器输入母线电压为4 0 0 v 。 燃料电池自身的电化学特性决定了其输出电压随负载电流的变化呈现出较大范围内 的波动，因此升降压式直流变换器能在燃料电池的直接输出电压发生宽范围变化时，向 负载提供稳定的驱动电压从而保证其正常工作。 2 8 0 - 5 2 0 v d c d c - i ) c 变换器 4 0 0 v d c 电机控制器 q - - 图1 2 电动汽车中燃料电池动力系统 ( 3 ) 便携式设备应用系统 随着便携式电子设备在人们日常生活中的使用越来越普遍，要求集成电路i c 的功耗越来越 低，产品的体积也越来越小。对于由可充电电池供电的复杂便携式设备，如数码相机、p d a 及 手机的使用者来说，更加关注的是较长的电池使用时间。由于手持设备的体积小，只能由一块 小电池来作为电源，而便携式的电子应用设备常常要求一个固定的电源电压，此电源电压介于 电池充分充电的电压和电池未充分放电的电压范围之间。比如对于锂离子电池，当输入为2 8 v 到4 2 v 时，输出为3 3 v ，这就要求一种高效率优化的d c - d c 转换器拓扑结构即l 。典型的应 用是采用单节锂离子电池、多节镍氢电池或碱性铝电池作为电源，当电池充电或者放电时，可 以高于、低于或者等于要求的输出电压。 对于在便携式医疗设备中的应用，比如肾透析机或患者监控设备，这些机器设备常常是通 过一个a c 适配器( 其输出在几安培电流的条件为1 2 v ) 来供电的【7 1 。但是透析机也可以由作为 后备电源的多个镍氢电池来供电，虽然输入电压的变化范围可达9 v - - 1 8 v ，但它仍然需要提供 一个固定的1 2 v 输出，这就需要一个升降压式的变换器来作直流交换。 ( 4 ) 通信设备供电系统 分布式电源系统的优点使得它广泛地应用到工业控制、计算机、医疗电子和电讯工业等领 域。分布式电源系统是将输入的电网电压变换成某一规定的电压，再在负载需要的地方用一批 d c d c 变换器把这一规定的电压变换成系统所需要的电压。如图1 3 所示是通信设备中分布式电 源系统结构【o l ，引入1 2 v 中间母线，功率转换增加至三级，这使得分布式电系统可以把前端变 换器放在离负载很远的地方，把最后级的d c d c 变换器放在离负载很近的地方。这样的供电方式 2 南京航空航天大学硕士学位论文 已经在各个应用场合体现出其明显的优点：重量轻、体积小、可靠性高、稳定性高以及负载和电 网之间的良好隔离。而其中备份电池作为该电源系统的一部分是必不可少的，当市电2 2 0 v 交流 电因故障等无法给负载供电时，则由电池给负载供电，使得通信设备能维持正常工作。 铅酸蓄电池是目前通信电源中最普遍使用的备用电源蓄电池，电池处于充放电状态时输出 电压变化较大。应用于分布式电源系统中4 8 v 母线电压，一般蓄电池输出电压范围为3 6 v - 7 5 v ， 则需要一个升降压式d c d c 变换器来对蓄电池输出进行调节，使得4 8 v 母线上电压波动较小， 便于后级中间母线变换器的设计。 4 8 v 母线1 2 v 母线 丝q 华纠前端a c d c 变换器 备份电池 前端a c - d c 变换器 丰产 d c - d c 变换器掣 图1 3 通信设备中分布式电源系统结构 ( 5 ) 大容量锂电池充电系统 本文的研究来源于对大容量锂电池充电器进行设计，锂电池具有工作电压高、体积小、 质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等特点，是2 l 世纪发展 的理想能源。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力，目前开发的大容量锂离子电池已 被广泛应用于电动车行业，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用，特别是磷酸 铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。开发新型的可充电锂电池，以低 重量提供高能量密度和高功率，锂离子电池输出的能量是同等重量镍镉电池能量的五倍f l i 1 2 1 将大容量锂电池作为飞机上辅助电源，当飞机正常运行时利用其一次电源对电池进行充 电，最常用的方式是发电机出来的交流电经整流器整流后直接给锂电池进行充电，但是这 样的充电电源精度不高，发电机输出电压脉动大，不利于对锂电池进行可靠充电，所以在 整流器与锂电池之间使用二次电源对其进行高精度、高可靠性充电，如图1 4 所示是利用一 次电源对辅助电源锂电池充电结构图。 图1 4 航空飞机用锂电池充电电源原理图 3 非隔离升降压式变换器研究 航空一次电源发电机输出电压经整流器整流后输出电压为2 8 v 。其脉动量为2 0 ，则充 电器电源的输入电压范围为2 2 4 v - 3 3 。6 v ，而大容量锂电池的采用恒压恒流充电，充电电压为 3 1 v ，所以所要设计的充电器必须是一个能够同时进行升压和降压变换的电源，并且具有高可 靠性、低成本、小型和轻量等特性【1 3 】。 1 2 非隔离升降压式变换器的研究现状 正是由于升降压式变换器在诸多电源系统中有重要的应用，对这类变换器的研究也越来越 多。目前对非隔离升降压式变换器的研究主要集中在拓扑和控制方法两方面，同时也有一些关 于其软开关实现的研究【1 知19 1 。下面将对非隔离升降压式变换器拓扑及其控制的研究现状做简单 的介绍和分析。 常见基本的单管型非隔离升降压拓扑有b u c k b o o s t ，c u k ，s e p i c ，z e t a 等，单管升降压型 拓扑是由基本的b u c k 和b o o s t 演变而来，该类拓扑只有一个开关，控制简单是共同优势。如图 1 5 所示是b u c k - b o o s t 变换器，其输入输出均未接电感，因此输入、输出电流纹波大，输出电 压反极性，开关管所承受的电压电流应力较大。 - qd 圪 + 图1 5b u c k - b o o s t 变换器 在文献f 2 0 】中对宽输入电压范围2 7 - 2 7 0 v 、输出为2 8 v 5 4 0 w d c - d c 变换器采用b u c k - b o o s t 拓扑方案进行了研究。并对交换器的模型和损耗进行了分析研究，满载最低输入电压时的效率 仅为7 4 ，满载最大输入电压时最高效率是8 6 7 。文献 1 6 l 针对b u c k - b o o s t 拓扑研究其软开 关技术，将升降压变换器的滤波电感设计得较小，使用同步整流技术，从而使得电感上电流可 以反向，分别通过正向电流和反向电流对两个同步整流管的输出结电容进行充放电，来实现软 开关无需增加额外的辅助开关或电路。实验结果给出输入2 8 v 、输出2 0 v 3 a 的软开关升降 压变换器样机满载效率为9 4 2 。由此可见b u c k - b o o s t 交换拓扑应用于宽输入电压范围时，不 能实现高效率的升降压变换。 图1 6 所示是c u l ( 变换器主电路，其输入输出端各有一电感，输入输出电流纹波均较小， 输出电压反极性两电感体积较大。输入输出问用电容c l 耦合，其量值较大，开关管上的电压 应力为输入输出电压之和。c u k 变换器因其输入端有一电感而被应用在光伏发电系统中作为 d c d c 升降压变换和实现最大功率点跟踪，也应用在p f c 电路中。但是由于开关管上电压电 流应力较大，而变换效率不高，且滤波器体积较大1 2 1 捌。 4 南京航空航天大学硕士学位论文 一 屹 + 图1 6 c u k 变换器 图1 7 所示是s e p i c 变换器拓扑结构，其中只有输入端接有电感，输出电流断续，输入输出 间采用电容耦合，电感电容作为储能元件体积重量大。开关管上电压应力为输入电压与输出电 压之和，能量同时在两个环路中传递，因而转换效率较低，通常约在7 5 - 8 5 之间。 + 圪 一 图1 7 s e p i c 变换器 例如利用美国国家半导体公司的新型电流型p w m 芯片l m 3 4 7 8 及基于s e p i c 升降压原理 实现的5 0 wd c i x ；适配器，其宽直流输入电压范围为2 8 4 0 v d c ，直流输出电压1 2 v d c ；高 工作频率1 0 0 k h z - i m h z ，用于宽输入电压范围的i x ：d c 变换器及对蓄电池充电的场合，效率 最高只有8 5 z e t a 变换器的主电路如图1 8 所示，其输出端接有电感，输入电流断续，输入输出间采用 电容耦合，电感电容作为储能元件重量和体积均较大，开关管上电压应力同样为输入电压加上 输出电压，变换效率不高。 + 吒 图1 8 z e t a 变换器 单管非隔离升降压型拓扑中开关器件上的应力大且能量存储较大，变换器中能量在两个环 路中传递，通过电容来耦合，因此变换效率不高。并联和多电平技术能够分担器件应力，但是 使用的开关器件过多且复杂。在文献【2 3 】【2 4 】中提出了几种两开关管型非隔离升降压变换器，具 有器件应力低、能量存储少等特点从而变换器的效率较高这类变换器依据构成方式可以分 为三种类型：交错型、叠加型和级联型，每种类型的拓扑又有两种，如图1 9 所示。这些具有 5 非隔离升降压式变换器研究 升降压特性的拓扑是由基本的b u c k 和b o o s t 变换器在交流和直流等效电路上合成而得到的，通 过分别控制两个主开关管的占空比来实现升降压变换，并且可提高变换器中直接能量传递比重 来提高变换效率。 ( a ) b u c k 交错b u c k - b o o s t ( c ) b u c k 叠加b u c k - b o o s t i 弓 王约 i 、日z 飞 ( e ) b u c k 级联b o o s t + 圪 一 ( b ) b o o s t 交错b u c k - b o o s t ( d ) b o o s t 叠加b u c k - b o o s t + 圪 _ r q it 之 l l l 王c 2 宁詹 夕 逻 矿 叭 b o o s t p w ? u i ，、一 辑 驱动 1 1 杪 反 芯片 相 图3 5 控制电路框图 h 桥型升降压变换器输出是低压大电流，采用同步整流技术来提高变换效率，在不同的工 作模式下，b u c k e t ：关管q l 有常通状态，而b 0 0 s t 开关管q 2 的同步整流管也有常通状态，则需对 b u c k 和b o o s t 变换器中同步整流管驱动电路进行设计。常用的m o s f e t 驱动电路有变压器隔离驱 动、光耦隔离驱动和自举驱动等。变压器隔离驱动简单易实现，但在占空比为l 时，变压器饱和 而无法传递正确的占空比信号。光耦作为m o s f e t 驱动时具有电气隔离、容易和逻辑电路配合、 响应速度快等特点，也能够实现占空比为l 驱动，但是一般光耦器件的开关频率不高。而采用自 举驱动时，通过芯片中的逻辑电路对占空比信号进行处理，可以得到两路带死区的占空比，且 高端开关的驱动实现简单。 采用自举驱动，简单便宜，具有脉冲变压器的一些限制，需要刷新自举电容，从而占空比 和导通时间受到约束，可以通过自举或者悬浮电源的方式工作。在这种白举模式下使用，能工 作于从数十赫兹到几百k h z 范围的大多数应用。对于采用功率m o s f e t 作为高端开关时，其源 极不接地，要使m o s f e t 可靠导通，则需要抬高栅极电压，其门驱动要求为：1 ) 栅极电压必须 比漏极高出1 0 v 到1 5 v ；2 ) 栅极电压一定是通过逻辑信号控制的，而信号本身以地为参考，因此 必须把逻辑控制电平转换到高端功率器件的源极。本文中所采用的单输入双输出自举驱动芯片 2 6 南京航空航天大学硕士学位论文 结构如图3 6 所示，输入信号通过逻辑控制电路后分别给上管和下管驱动，死区大小由外接电阻 设定，并且有一定调节范围，逻辑控制电路主要用于对上管信号实现电平移动。