高速磁隔离驱动的同步脉冲群调制解调方法

许志坤，苏建徽，赖纪东，徐海波

(1.合肥工业大学光伏系统教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009；2.东莞南方半导体科技有限公司，广东 东莞 523000)

为了广泛利用太阳电池，使用最大功率跟踪技术让太阳电池始终输出最大功率，但太阳光照和环境温度等因素的变化范围一般都比较大，这时最大功率点跟踪电路的占空比变化也相应比较大[1]。随着宽禁带半导体器件的逐步商业化，未来替代硅基功率器件己经成为了趋势。第三代半导体材料具有优越性能，能够耐高压，实现低导通电阻，加快开关速度，更适合用于高频场合[2]。这些特性对器件栅极驱动提出了占空比宽范围、更高的传输速度和抗干扰要求[3-4]。

近年来，一些学者对变压器耦合隔离驱动电路进行了研究。NGUYEN等实现了一种新型MOSFET驱动电路，能够在较低频率和任何占空比下工作，但是驱动波形受到变压器磁恢复时间的限制[5]。范霁康等提出了一种基于载波调制方式的电磁隔离电路，可以传输占空比0～100%的驱动信号，但存在载波周期边沿不确定性和周期内脉宽畸变的问题[6]。电容微分电路是一种常见的脉冲调制信号传输电路，驱动信号的上升、下降沿调制成正、负向的脉冲信号[7]。但这种脉冲为单脉冲，如果受到干扰翻转，则在下一个脉冲到来之前一直处于误动作失控状态，进而对主电路功率器件造成损坏。为了解决这个问题，本文提出一种同步脉冲群调制解调电路，脉冲群的起动与驱动信号的上升、下降沿严格同步，脉冲周期与宽度优化设计，可以实现宽范围的PWM信号调制解调，并保证误动作不影响电路安全。……