在电力电子转换器的设计中,通常需要使用半桥电路进行直流电压到交流电压的转换。然而,在一些特殊情况下,有人会考虑不使用半桥驱动芯片,本文主要从成本、失控风险、效率和可靠性几个方面进行阐述。
由于半桥驱动方案不仅包含了半桥驱动芯片,还需要一些输出滤波元件和控制器等,因此成本相对于一些简单的电路来说是较高的。且半桥驱动芯片通常需要输入多个引脚和控制信号,使得设计的复杂性增加,对于一些初学者来说会增加学习难度和设计时间成本。因此在一些简单的电路应用场合,可以考虑不使用半桥驱动芯片,采用其他更为简单更为便宜的电路方案,从而节约设计成本。
由于半桥电路中存在两个开关管,且两个开关管是互相依存的,因此当控制逻辑发生错误时,容易出现全桥开(关)状态,从而产生过流和过压等不良结果。而使用单极性开关管或者三极管等装置,由于其结构简单,采用相对简单的控制逻辑,失控风险较小。在一些大功率电路中,为了保证电路的稳定性,可以选择不使用半桥驱动芯片,采用更为简单的驱动方案。
由于半桥驱动方案需要消耗一定的功率,因此其效率较低。在一些对电路效率要求较高的设备中,比如电动汽车、太阳能逆变器等大功率转换装置,可以选择采用一些更为高效的单极性开关管等装置进行驱动,从而提高装置的工作效率。
半桥驱动器包含多个电子元件,如半导体器件、电阻、电容等,因此存在失效的可能性。特别是在高功率、高温、低电压等恶劣环境下,更容易发生器件失效。使用其他简单的驱动方案,未必能够在高功率、恶劣环境下提供很好的性能,但在一些对于可靠性要求不高的场合,可以考虑不使用半桥驱动芯片,采用更为简单的电路方案。