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- ELETTRONICA OGGI 431 - OTTOBRE 2013
POWER
HALF-BRIDGE
Il circuito a semi ponte
senza segreti
L
a configurazione a semi-ponte,
detta anche “totem-pole”, è una
delle topologie di commutazione più
comuni tra quelle attualmente uti-
lizzate nell’elettronica di potenza.
Viene impiegata in varie applicazio-
ni, come i convertitori buck sincro-
ni, i convertitori risonanti, i ballast
elettronici, il controllo del movi-
mento e del riscaldamento a induzione e offre notevoli
vantaggi quali la commutazione a quattro quadranti,
la commutazione a tensione nulla (ZVS) e a corrente
nulla (ZCS), il funzionamento ad alta frequenza, basse
interferenze EMI e alta efficienza. Per quanto banale
possa sembrare, questa configurazione di interruttori è
solo apparentemente semplice. Si deve prestare molta
attenzione nel progetto del semi ponte e del circuito
di pilotaggio per evitare numerose insidie nascoste.
Questo articolo presenta un breve ripasso del principio
di funzionamento del semi ponte, illustra i circuiti di
pilotaggio dei gate, le tecniche di disposizione dei com-
ponenti (layout) e descrive varie insidie circuitali e le
soluzioni per evitarle.
Il circuito a semi ponte
Il circuito a semi ponte è costituito da un interruttore
superiore e da uno inferiore (tipicamente MOSFET)
collegati in configurazione cascode (Fig. 1). Questo cir-
cuito a 5 terminali include un ingresso del bus DC (1),
un nodo di uscita intermedio tra i due interruttori (2),
un ritorno di terra (3), un ingresso che pilota il gate del
ramo inferiore (low-side) (4) /e uno che pilota il ramo
superiore (high-side) (5). Le capacità di ingresso, usci-
ta e di Miller, assieme ai diodi in anti-parallelo, di ogni
interruttore sono inclusi nel circuito e sono importanti
per comprendere il funzionamento del semi ponte.
I due interruttori vengono accesi alternativamente (con
un tempo morto che evita il rischio di conduzione con-
Tom Ribarich
Director
Lighting Systems and Applications
International Rectifier
Un utile ripasso del principio di
funzionamento del semi ponte illustra i
circuiti di pilotaggio dei gate, le tecniche
di disposizione dei componenti (layout) e
descrive varie insidie circuitali e le soluzioni
per evitarle
Fig. 1 - Circuito a semi ponte con carico R-L-C
