半桥LLC电路的安全死区选择

MOSFET管驱动包括:DSP 发波，与门SN74HC08DR组成的硬件复位电路，驱动芯片IR21814驱动电路几个部分，对于DSP发出的PWM波其死区是靠程序决定，并且死区误差可以不计。与门SN74HC08DR的转换延时如下表。

表1 SN74HC08DR的传输延时

所以经过SN74HC08DR后，死区时间为：

其中：

为DSP设定死区，

为上升沿传输延时，

为下降沿传输延时。

VCC = 3.3V，工作温度-40℃～75℃，所以经过SN74HC08DR后，死区会减少约10～20nS。

所用的IR21814驱动电路如下图所示：

图1 IR21814驱动电路

我们不考虑电阻，电容偏差带来的延时误差，所以驱动电路对死区时间的影响主要是IR21814的驱动上升延时和下降延时的偏差，如下图1所示。

图1 IR21814驱动延时

图2 IR21814驱动延时

如下图所示，考虑功率管的安全关断电压为0～2V，从IR21814一个功率管关断到另一个开通的标准时间差：

最大时间差为：

而其次，功率管还存在开通和关断延时，如下图所示。

图3 SPP20N60C3 驱动延时

所以，功率管驱动开通和关断延时标准偏差为：

开通和关断延时最大偏差：

所以如果仅从设计上考虑，功率管的驱动安全死区：

10nS + 95nS + 98nS = 203nS

必须保证大于：60nS + 56.5nS = 115.6nS

以往项目的死区多设置在150～190nS，都比计算的安全死区时间小，根据器件专家反馈，象IR21814和SPP20N60C3这类器件，实际上取到厂家给定最大参数的概率是非常低的。

模块原来死区时间设置为190nS时，测量到功率管驱动死区时间如下图所示，以3V为功率管安全关断电压时，死区时间大于166nS，如果以0V电压为绝对安全关断电压时，死区时间如图8所示，有116nS，

图4 上管导通和下管关断时死区

图5 上管关断和下管导通时死区

图6 上管关断和下管导通时死区

以上是（Vg1为Q120的驱动电压，Vg2为Q121的驱动电压）