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数字电源系统GaNHEMT自举电路设计.docx
资料介绍
数字电源系统GaN HEMT自举电路设计
1 GaN HEMT自举电路概述
自举电路是半桥驱动中上管驱动电源的常用方案，通过自举二极管与自举电容为上管驱动芯片提供悬浮电源。基于STM32G474的逆变器在采用GaN HEMT半桥拓扑时，自举电路设计需特别注意GaN HEMT的特殊要求：栅极驱动电压窗口窄（+5V，精度±0.3V），自举电容电压需精确控制；自举二极管的反向恢复需极快（trr≤10ns），避免GaN HEMT高速开关时的误触发；自举电容的容量需满足GaN HEMT低栅极电荷（Q_g≈1~5nC）的要求。自举电路设计目标：自举电压稳定（V_bs=+5V±0.3V），自举时间≤100ms（启动时），自举电容电压纹波≤±50mV，自举二极管耐压≥650V。
2 自举电路原理
自举电路的工作原理：
2.1 自举充电：下管导通时，自举电容通过自举二极管从辅助电源（+5V）充电。充电回路：辅助电源→自举二极管→自举电容→下管→GND。自举电容充电至+5V（减去自举二极管压降）。
2.2 自举放电：下管关断、上管导通时，自举电容为上管驱动芯片提供电源。自举电容的电压V_bs=V_aux-V_D。自举电容的放电电流=上管驱动电流（约Q_g×f_sw）。
2.3 自举电容电压：V_bs=V_aux-V_D-V_swing，V_swing为上管源极电压变化（等于母线电压V_dc）。自举电容的耐压需≥V_dc+V_aux。
2.4 自举刷新：每个PWM周期中，下管导通时自举电容充电（刷新），上管导通时自举电容放电。自举电容的电压波动与Q_g、C_bs、f_sw相关。
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| STM32G474逆变器_技术文件_507_数字电源系统GaNHEMT自举电路设计.docx | 39K |
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