了解您的柵極驅動(dòng)器

觀(guān)看視頻系列，“了解您的柵極驅動(dòng)器”。 柵極驅動(dòng)器雖然經(jīng)常被忽視，但是它在電源和電機控制系統等系統中發(fā)揮著(zhù)很重要的作用。我喜歡把柵極驅動(dòng)器比作肌肉!該視頻系列說(shuō)明了柵極驅動(dòng)器的工作原理，并重點(diǎn)介紹了關(guān)鍵的柵極驅動(dòng)器參數。涉及的主題包括負電壓處理、延遲匹配、寬VDD和工作溫度范圍等。這篇博文將更全面地解釋這些主題。

負電壓

柵極驅動(dòng)器中的負電壓處理是指承受輸入和輸出端負電壓的能力。這些不必要的電壓可能是由于開(kāi)關(guān)轉換、泄漏或布局不良引起的。柵極驅動(dòng)器的負電壓承受能力對于穩健可靠的解決方案至關(guān)重要。

圖1顯示了TI柵極驅動(dòng)器如何處理大量的下沖和過(guò)沖產(chǎn)生的負電壓，防止集成電路受到損壞。

圖 1：負反向電壓處理

延遲匹配

延遲匹配是一項衡量標準用于表示通道之間的內部傳播延遲的匹配準確度。如果在兩個(gè)通道的輸入端同時(shí)施加一個(gè)信號，則兩個(gè)通道輸出的時(shí)間延遲是延遲匹配數值。延遲匹配數值越小，柵極驅動(dòng)器可以實(shí)現的性能越好。

延遲匹配有兩個(gè)主要好處：

·確保同時(shí)驅動(dòng)的并聯(lián)MOSFET具有最小的導通延遲差。

·簡(jiǎn)化了柵極驅動(dòng)器輸出的并聯(lián)，可有效倍增電流能力，同時(shí)簡(jiǎn)化并聯(lián)電源開(kāi)關(guān)的驅動(dòng)。

TI的UCC27524A具有非常精確的1ns(典型值)延遲匹配，可將驅動(dòng)電流從5A增加到10A。圖2顯示的 UCC27524A的A和B通道組合在一個(gè)驅動(dòng)器中。INA和INB輸入端連接在一起，OUTA和OUTB同樣如此。一個(gè)信號控制并聯(lián)組合。

圖 2：并聯(lián)輸出并可倍增驅動(dòng)電流的UCC27524A

精確延遲匹配的效果之一是提高功率密度。隔離電源、DC/DC模塊和太陽(yáng)能逆變器的功率因數校正(PFC)和同步整流模塊等應用都需要更高的功率密度，而對于相同的輸出功率，設計者的選擇通常僅限于相同或更小的尺寸。

寬VDD范圍

當我提到“寬VDD范圍”時(shí)，我指的是連接到MOSFET的漏極的正電源電壓或連接到絕緣柵雙極晶體管(IGBT)集電極的正電源電壓。對于柵極驅動(dòng)器，VDD定義驅動(dòng)器輸出的范圍。

寬VDD范圍有三個(gè)好處：

·為您的系統設計提供靈活性，可以使用具有不同工作電壓的同一驅動(dòng)器和不同類(lèi)型的電源開(kāi)關(guān)。

·在有噪聲的環(huán)境中或在使用低質(zhì)量的電源時(shí)非?？煽?，可有效防止系統被過(guò)沖或下沖損壞。

·具有寬VDD范圍的驅動(dòng)器可用于分離軌系統，例如驅動(dòng)具有正和負電源的IGBT。

總體而言，寬VDD范圍使您可以在極端條件下靈活地進(jìn)行系統設計，提供高可靠性。

工作溫度范圍

一個(gè)經(jīng)常被忽視的細節是柵極驅動(dòng)器的測試條件。通常會(huì )看到在室溫(25°C)下測試柵極驅動(dòng)器。在整個(gè)工作溫度范圍內列出了規格最小和最大值，并添加了統計保護帶。

不要忽視工作溫度范圍，因為當溫度保持在-40°C至125°C時(shí)，與在室溫下相比，最小和最大規格可能會(huì )發(fā)生顯著(zhù)的變化。大多數TI柵極驅動(dòng)器器件的溫度范圍為-40°C至125°C或140°C。 這在極端溫度下提供了一致的性能和穩定性?？紤]數據表中的這些細節，可以更輕松地選擇正確的柵極驅動(dòng)器。

正如您所見(jiàn)，在選擇系統的柵極驅動(dòng)器時(shí)，需要考慮許多參數。請觀(guān)看我們的視頻系列，并在德州儀器在線(xiàn)技術(shù)支持社區 中提出任何問(wèn)題。