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- ELETTRONICA OGGI 431 - OTTOBRE 2013
POWER
HALF-BRIDGE
Quando si ottiene la commutazione a tensione nulla in
questa applicazione risonante, le perdite di commutazio-
ne e le emissioni EMI vengono ridotte significativamen-
te. La riduzione delle perdite di commutazione permette
di raggiungere velocità di commutazione maggiori per
ridurre le dimensioni dei componenti magnetici. Il fun-
zionamento a quattro quadranti del semi ponte consente
alla corrente del carico di scorrere in entrambi i versi
senza interruzioni.
Circuiti di pilotaggio dei gate
Il semi ponte richiede un circuito di pilotaggio del gate
inferiore (riferito a massa) per accendere e spegnere il
MOSFET inferiore e un driver superiore flottante (rife-
rito alla tensione del nodo di uscita) per accendere e
spegnere il MOSFET superiore (Fig. 4). La tipologia di
circuito di pilotaggio del gate dipende dalle capacità di
ingresso e di Miller dei MOSFET, dalla frequenza di com-
mutazione e dall’intensità della corrente da commutare.
Se la corrente è ridotta (< 500 mA) e la frequenza bassa
(<100 kHz), sono sufficienti degli integrati di pilotaggio
da 600 V (come il dispositivo IRS2101) e dei resistori in
serie ai gate (RG1, RG2). Se la corrente del ponte è mag-
giore (1 A), allora è preferibile spegnere ogni MOSFET
velocemente per minimizzare le perdite di commutazio-
ne durante lo spegnimento. Normalmente, maggiore è
la corrente del semi ponte, maggiori sono le dimensioni
dei transistori da impiegare, con capacità parassite
di valore più alto. In questo caso un diodo (DG1) è
posto in anti-parallelo al resistore di gate per scaricare
velocemente la capacità di gate durante lo spegnimen-
to. Comunque, è necessario prestare attenzione alla
corrente che scorre nella capacità di Miller e indietro
verso l’integrato che pilota il gate quando la tensione
Fig. 3 - Forme d’onda corrispondenti a una commutazione di tipo hard switching totale (sinistra) e parziale (destra)
Fig. 4 - Circuito integrato standard di pilotaggio dei gate (sinistra) e varianti per lo spegnimento veloce (destra)
