4.5.5  开关器件的死区时间

4.5.5 开关器件的死区时间

正如SDA-3和SDA-4,在很多的SDA中都是由上下桥臂组成桥路结构的,此时,上下桥臂的SD动作互补。但是,通常SD动作时一定会伴随动作延迟(参考图2.7和图2.23),依据控制信号进行互补动作时,由于SD的关断延迟,所以上下桥臂SD在很短的开关时间内会发生电源短路。为了避免这种现象发生,有必要在互补动作的对方SD导通之前加入适当的死区时间(间隙时间)。这是由串联桥臂构成桥路的SDA在使用时不可缺少的环节。一般控制用微处理器中很多都具备相关硬件来实现死区发生的互补PWM功能(关于控制用微处理器的功能请参考5.2.6节)。

图4.22所示为互补PWM功能的原理图。对同一调制波产生上下错位的两层三角波(实际是升降计数器),与调制波比较后得到控制信号矩形脉冲波,同时各自的交点产生偏差。若用上层三角波产生的脉冲波去控制上面的SD,用下层脉冲波控制下面的SD,则能得到必要的死区时间。如果调节两层三角波间上下错位的程度,则可以自由调整死区时间。(https://www.daowen.com)

图示

图4.22 用上下两层三角波发生带有死区时间的器件控制波形

另外,虽加入死区时间,但斩波器的动作基本不受影响。这是因为各个桥路上下桥臂的SD动作互补,正如4.5.1节说明的那样,一个SD作为主管进行开关时,配合换路动作的对方是其桥臂对应的二极管,而对方桥臂的SD是否on、off动作并没有实际效果,因此延迟时间的存在对工作过程没有影响。