在現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)中，高效的DC-DC轉(zhuǎn)換是實(shí)現(xiàn)高性能、高可靠性電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。面對(duì)多樣化應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電壓、電流和功率密度的不同需求，工程師通常采用降壓、升壓、半橋或全橋等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來滿足系統(tǒng)要求。其中，半橋拓?fù)湟蚓邆淞己玫男时憩F(xiàn)和成本控制優(yōu)勢(shì)，在高電壓、大電流應(yīng)用如電機(jī)控制、太陽能逆變器以及車載充電系統(tǒng)中尤為常見。

半橋結(jié)構(gòu)工作原理及關(guān)鍵組件選型

半橋電路通過兩個(gè)開關(guān)器件（如MOSFET或IGBT）交替導(dǎo)通，將輸入直流電壓傳輸至負(fù)載或變壓器側(cè)。為確保高效切換并防止上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通引發(fā)直通故障，必須使用高性能的柵極驅(qū)動(dòng)器IC來精確控制開關(guān)行為。

在選擇柵極驅(qū)動(dòng)器時(shí)，需重點(diǎn)考慮以下參數(shù)：

高端電壓耐受能力：驅(qū)動(dòng)器需支持高壓側(cè)MOSFET的完整電壓擺幅，并留有安全裕量；

共模瞬態(tài)抗擾度（CMTI）：用于抵御高頻開關(guān)引起的噪聲干擾；

峰值驅(qū)動(dòng)電流能力：快速充放電以減少開關(guān)損耗；

死區(qū)時(shí)間控制：防止上下管同時(shí)導(dǎo)通，部分IC支持可調(diào)死區(qū)時(shí)間，提升系統(tǒng)靈活性。

LTC7063特性詳解：面向高可靠性的半橋驅(qū)動(dòng)方案

ADI推出的LTC7063是一款專為高壓、大電流半橋應(yīng)用設(shè)計(jì)的N溝道MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器，其主要特性包括：

支持高達(dá)140V的輸入電壓；

自適應(yīng)擊穿保護(hù)功能，監(jiān)控開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓并動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出信號(hào)，避免上下管交叉導(dǎo)通；

浮地架構(gòu)設(shè)計(jì)，高端和低端驅(qū)動(dòng)器均可承受高達(dá)±10V的地偏移，顯著增強(qiáng)抗噪能力；

可編程死區(qū)時(shí)間控制，通過DT引腳設(shè)置默認(rèn)值（32ns）或最大值（250ns），提升系統(tǒng)魯棒性；

內(nèi)置多重保護(hù)機(jī)制，如熱關(guān)斷、欠壓/過壓保護(hù)，確保長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性；

采用散熱增強(qiáng)型封裝，有效應(yīng)對(duì)高功耗場(chǎng)景下的熱管理問題。

典型應(yīng)用：基于LTC7063的2:1降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

圖1展示了一個(gè)使用LTC7063構(gòu)建的2:1降壓轉(zhuǎn)換器，輸入電壓范圍可達(dá)80V，輸出為? VIN，最大負(fù)載電流5A，適用于遠(yuǎn)端負(fù)載供電場(chǎng)景。該設(shè)計(jì)利用BST-SW和BGVCC-BGRTN自舉供電方式，無需額外隔離電源，簡(jiǎn)化了PCB布局并降低了成本。

PWM控制器通過三態(tài)邏輯信號(hào)控制高端與低端MOSFET的互補(bǔ)導(dǎo)通，內(nèi)置滯回機(jī)制防止誤觸發(fā)。使能引腳（EN）可用于外部控制驅(qū)動(dòng)輸出狀態(tài)。波形測(cè)試顯示，該電路具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定的輸出電壓。

此外，通過在DG引腳添加外接電阻，可進(jìn)一步優(yōu)化上升沿速度；FLT引腳提供開漏輸出接口，用于指示過溫、欠壓、浮空電壓異常等故障狀態(tài)，便于系統(tǒng)集成與狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

總結(jié)

LTC7063憑借其高壓耐受、雙浮地驅(qū)動(dòng)架構(gòu)、自適應(yīng)擊穿保護(hù)與可調(diào)死區(qū)時(shí)間等創(chuàng)新特性，成為適用于工業(yè)、汽車與通信領(lǐng)域高壓半橋應(yīng)用的理想柵極驅(qū)動(dòng)解決方案。它不僅提升了系統(tǒng)效率與穩(wěn)定性，也為工程師提供了更高的設(shè)計(jì)自由度和更強(qiáng)的抗干擾能力。對(duì)于需要兼顧性能與可靠性的高功率DC-DC轉(zhuǎn)換項(xiàng)目而言，LTC7063無疑是一個(gè)值得優(yōu)先考慮的核心元件。如需LTC7063產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購(gòu)、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。