ZHCADV5 March 2024 UCC27624
4.5 輔助電源熱計算
柵極驅(qū)動變壓器的另一種常見用途是生成柵極驅(qū)動偏置。通過在次級側(cè)連接全橋整流器，柵極驅(qū)動變壓器可用于產(chǎn)生浮動直流電壓。這種浮動偏置可用于為隔離式柵極驅(qū)動器供電。
圖 4-3 采用 UCC27444 柵極驅(qū)動器 IC 的推挽輔助電源的示例原理圖柵極驅(qū)動器 IC 旨在驅(qū)動作為容性負(fù)載的電源開關(guān)的柵極。在輔助電源中，柵極驅(qū)動器將為輔助電源供電，這是柵極驅(qū)動器 IC 的主要阻性負(fù)載。由于這種負(fù)載差異，柵極驅(qū)動器 IC 數(shù)據(jù)表中的功率耗散公式不適用于輔助電源電路。
計算這個應(yīng)用中的功率耗散很簡單。假設(shè)匝數(shù)比為 1:1，來自輔助電源的負(fù)載電流在柵極驅(qū)動器 IC 中顯示為直流電流。因此，我們可以使用以下公式進(jìn)行估算：
為了提高公式的精度，我們可以將初級側(cè)磁化電流產(chǎn)生的 RMS 電流相加：
例如，假設(shè)我們不像圖 2-3 中所示那樣驅(qū)動半橋，而是使用相同的設(shè)置來生成兩個 12V、3W 的輔助電源。在忽略磁化電流的情況下，我們可以估算功率耗散，如下所示：
該估算使用 UCC27624 數(shù)據(jù)表中的 Roh 和 Rol 典型值，并忽略磁化電流因數(shù)，因為磁化電流主要由變壓器決定。在這種情況下，我們預(yù)計驅(qū)動器輸出級會耗散約 1.4W 的功率。將該值乘以 RθJA 即可得到粗略的加熱估算值，因此可以預(yù)計 D 封裝會顯著自發(fā)熱，因為 RθJA 為 126.4oC/W。DGN 封裝的 RθJA 較低，為 48.9oC/W，因此自發(fā)熱較少。熱性能還取決于其他參數(shù)，例如電路板布局布線和覆銅厚度，但 RθJA 旨在用于在相同條件下進(jìn)行封裝間的比較。
另一種選擇是使用 UCC27444 等驅(qū)動器。UCC27444 驅(qū)動器使用一個僅 PMOS 上拉結(jié)構(gòu)。與混合結(jié)構(gòu)驅(qū)動器 UCC27624 相比，僅 PMOS 結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較低的 Roh 至直流電流。UCC27444 的典型 Roh 約為 1.2Ω。通過根據(jù) UCC27444 參數(shù)重新計算方程式 20，我們可以預(yù)計耗散約為 0.475W。在這種情況下，UCC27444 耗散的功率估計為 UCC27624 耗散功率量的三分之一。