- Tytuł:
-
Stosowane metody zasilania i izolacji galwanicznej sterowników bramkowych tranzystorów mocy w mostkowych stopniach końcowych wzmacniaczy klas D i falowników
Applied methods of power supply and galvanic isolation of gate drivers of power transistors in bridging end stages of Class D amplifiers and inverters - Autorzy:
-
Jasielski, J.
Kuta, S. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/93168.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Tarnowie
- Tematy:
-
układ Bootstrap
pompa ładunkowa
sterownik bramkowy
technika izolacji sygnałów cyfrowych
wzmacniacz klasy D
PWM
PSCPWM
sterownik DC-AC
bootstrap power supply
charge pump
gate driver
galvanic isolation of the control signals
class D amplifier
DC-DC converter - Opis:
-
W pracy dokonano przeglądu i oceny różnych technik zasilania i izolacji galwanicznej sterowników
bramkowych tranzystorów mocy w stopniach końcowych wzmacniaczy klasy D oraz
różnego rodzaju konwerterów DC-AC lub DC-DC. Opisano i porównano techniki wytwarzania
pływających napięć zasilających sterowniki bramkowe tranzystorów górnej części mostka
w konfiguracji typu bootstrap oraz w konfiguracji typu samo-doładowującej się pompy ładunkowej,
a także przedstawiono techniki izolacji galwanicznej sygnałów cyfrowych: optyczną
i pojemnościową, które mogą być wykorzystane do sterowania tranzystorów w górnej części
mostka. Przedstawiony w pracy oryginalny mostkowy wzmacniacza klasy BD z dwubrzegową
modulacją PWM z przesuwaniem fazy sygnału modulowanego PSC PWM i zerowym sygnałem
wspólnym na wyjściu pokazuje, że w układach budowanych w oparciu o wielopoziomowe
metody modulacji PWM, prawie wszystkie sterowniki tranzystorów stopnia końcowego
wymagają pływających napięć zasilających i izolacji galwanicznej. W takich układach najpewniejszą
i niezawodną metodą zasilania i izolacji galwanicznej sterowników bramkowych
tranzystorów mocy w stopniach końcowych są układy samodoładowujących się pomp ładunkowych
z izolacją galwaniczną sygnałów cyfrowych ze sprzężeniem pojemnościowym.
Poprawność działania stopnia końcowego tego wzmacniacza, wraz ze wszystkimi układami
sterującymi, zweryfikowano za pomocą symulacji komputerowych w programie PSpice.
Various methods used for a floating high-side gate drive power supply and galvanic isolation of the Class-D amplifiers and different DC-AC or DC-DC converters have been reviewed and evaluated in the paper. On the basis of the literature, the bootstrap floating supply and self-boost charge pump topology for a gate drive high-side power supply, as well as control signal isolated systems with optically-isolated signals or with capacitive signal isolation have been described and compared. New topologies of the Class-BD amplifiers with Common-Mode (CM) free outputs using PSC PWM - Phase Shifted Carrier Pulse Width presented in the paper, shows that almost all gate drivers of the output stage transistors require floating power supply and galvanic isolation of the control signals. In the case of such circuits with multi-level PWM output, the most reliable and robust method for the floating gate drive power supply and galvanic isolation is self-boost charge pump topology with capacitive control signal isolation. Correct operation of the output stage of the proposed Class-BD amplifiers as well as the PWM modulator and self-boost charge pump topologies with capacitive control signal isolation have been verified using intensive Pspice simulation. - Źródło:
-
Science, Technology and Innovation; 2018, 2, 1; 31-41
2544-9125 - Pojawia się w:
- Science, Technology and Innovation
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł