驅動(dòng)電路設計（一）—— 驅動(dòng)器的功能綜述

驅動(dòng)電路設計是功率半導體應用的難點(diǎn)，涉及到功率半導體的動(dòng)態(tài)過(guò)程控制及器件的保護，實(shí)踐性很強。為了方便實(shí)現可靠的驅動(dòng)設計，英飛凌的驅動(dòng)集成電路自帶了一些重要的功能，本系列文章將詳細講解如何正確理解和應用這些驅動(dòng)器的功能。

每一個(gè)功率開(kāi)關(guān)都需要一個(gè)驅動(dòng)器，功率開(kāi)關(guān)在系統中會(huì )承受高壓大電流，如何使得功率半導體優(yōu)雅地開(kāi)通和關(guān)斷，驅動(dòng)電路功不可沒(méi)。另外，驅動(dòng)電路還需要承擔功率開(kāi)關(guān)保護的重任，檢測短路工況，快速柔和地關(guān)斷。

驅動(dòng)器的大類(lèi)

功率半導體驅動(dòng)是一種值得研究的技術(shù)，驅動(dòng)對象不同、應用系統要求不同，對驅動(dòng)電路的要求也不同，英飛凌共有441個(gè)不同的型號（截止2025年1月16日），分別屬于非隔離型、電平位移型和采用無(wú)磁芯變壓器的隔離型?！逗梦锵螺d丨《英飛凌柵極驅動(dòng)電路設計選型指南》——92頁(yè)產(chǎn)品信息和技術(shù)資料》

非隔離驅動(dòng)器一般獨立用于低壓側，譬如Boost PFC電路，單管準諧振電路，電池供電的電動(dòng)工具等。非隔離驅動(dòng)器是低壓驅動(dòng)器，但英飛凌還是采用了先進(jìn)130納米制程的高壓柵極驅動(dòng)器技術(shù)，更堅固可靠。

電平位移驅動(dòng)器可以提供功能絕緣，可以驅動(dòng)橋式電路的上下橋臂，上橋臂供電可以采用簡(jiǎn)單的自舉的方式，系統簡(jiǎn)單，成本低，主要用于家用電器、LED照明、電源、智能樓宇等領(lǐng)域的功率半導體驅動(dòng)。近年英飛凌推出了1200V版本，除了針對380V三相交流供電的熱泵、HVAC、CAC等，還進(jìn)入了小功率工業(yè)電機驅動(dòng)領(lǐng)域。

電隔離驅動(dòng)器英飛凌采用的磁耦合隔離技術(shù)，為工業(yè)應用中的功率半導體提供電隔離的驅動(dòng)和保護，英飛凌最高電流規格的工業(yè)級隔離型柵極驅動(dòng)輸出電流高達18A，減少了對外部擴展電路的需求，帶精確離散小的DESAT保護、有源米勒鉗位，不同封裝可實(shí)現不同的絕緣等級，有UL 1577和IEC 60747-17認證。

驅動(dòng)器產(chǎn)品舉例

由于驅動(dòng)對象不同、應用系統要求不同，對驅動(dòng)電路的要求也不同，最簡(jiǎn)單的非隔離驅動(dòng)器只有6個(gè)針腳，但過(guò)流保護（OCP）、故障報告和使能功能基本功能一應俱全，而一個(gè)汽車(chē)級的驅動(dòng)器可能有36個(gè)腳，功能強大。

下圖是一個(gè)最簡(jiǎn)單的驅動(dòng)器，譬如單通道低邊柵極驅動(dòng)器1ED44175N01B非常小，采用SOT-23六管腳，外型尺寸2.9*1.6mm，驅動(dòng)電流高達+/-2.6A，還集成了過(guò)流保護（OCP）、故障報告FTL和使能EN功能。視頻《集成過(guò)流保護的25V單通道低側柵極驅動(dòng)器1ED4417x系列產(chǎn)品》

下圖是DSO-8 300mil八針腳寬體封裝的隔離型驅動(dòng)器，1ED3241MC12H和1ED3251MC12H最大電流可以做到18A。還集成了兩級開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程的電壓變化率控制和米勒鉗位。視頻《兩級電壓變化率控制（2L-SRC）驅動(dòng)芯片解決驅動(dòng)電阻選擇難題》

圖：18A/5.7kV(rms)單通道隔離式柵極驅動(dòng)器，帶兩級電壓變化率控制功能

下圖是一個(gè)功能復雜的汽車(chē)級單通道驅動(dòng)器，需要36個(gè)引腳封裝，功能完備，使得系統的汽車(chē)安全完整性等級達到ASIL C/D，1EDI2002AS說(shuō)明書(shū)就有146頁(yè)。

圖：1EDI2002AS EiceDRIVER? SIL-用于高壓汽車(chē)應用的隔離單通道IGBT驅動(dòng)器

工業(yè)驅動(dòng)器的功能

由于應用的需要，英飛凌在工業(yè)級功率半導體驅動(dòng)器中實(shí)現了各種功能，從下表的縮寫(xiě)表中就可以預覽各種功能，本驅動(dòng)電路系列文章將就常用功能分類(lèi)進(jìn)行詳細解讀。

參考資料

英飛凌工業(yè)半導體驅動(dòng)技術(shù)合集

（作者：陳子穎 鄭姿清，來(lái)源：英飛凌工業(yè)半導體）

系列文章：

驅動(dòng)電路設計（二）——驅動(dòng)器的輸入側探究（http://dyxdggzs.com/article/202502/467031.htm）

驅動(dòng)電路設計（三）---驅動(dòng)器的隔離電源雜談（http://dyxdggzs.com/article/202503/467754.htm）

驅動(dòng)電路設計（四）---驅動(dòng)器的自舉電源綜述（http://dyxdggzs.com/article/202503/467756.htm）

驅動(dòng)電路設計（五）——驅動(dòng)器的自舉電源穩態(tài)設計 (http://dyxdggzs.com/article/202503/468089.htm)

驅動(dòng)電路設計（六）——驅動(dòng)器的自舉電源動(dòng)態(tài)過(guò)程 http://dyxdggzs.com/article/202503/468657.htm

驅動(dòng)電路設計（七）——自舉電源在5kW交錯調制圖騰柱PFC應用 http://dyxdggzs.com/article/202503/468660.htm