断绝式栅极驱动器的四个特征剖析-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2023-02-16
在功率电子（比方驱动手艺）中，IGBT、MOSFET常常用作高电压和高电流开关。这些功率晶体管由电压节制，其首要消耗产生于开关时代。为了较大水平减小开关消耗，请求具备较短的开关时候。
但是，疾速开关同时隐含着高压瞬变的风险，这能够或许会影响乃至破坏处置器逻辑。是以，为IGBT、MOSFET供给适合栅极旌旗灯号的栅极驱动器，还履行供给短路掩护并影响开关速率的功效。但是，在挑选栅极驱动器时，某些特征相当首要。
图1. 断绝式栅极驱动器 ADuM4135 的简化道理图。
电流驱动才能
在开关时代，晶体管会处于同时施加了高电压和高电流的状况。按照欧姆定律，这将致使必然的消耗，详细取决于这些状况的延续时候（参见图2）。方针是要较大水平地减小这些时候段。此处的首要影响身分是晶体管的栅极电容，为完成开关必须对其停止充电/放电。较高的瞬态电流会加快此进程。
图2. 晶体管各个消耗份量的简化表现。
是以，能够或许在更永劫候内供给更高栅极电流的驱动器对开关消耗更能起到主动感化。比方，ADI 公司的 ADuM4135能够供给高达4 A的电流。按照IGBT的差别，这能够或许会使开关时候处于很小 的几ns规模内。
时序
开关时候最小化的决议性身分是输入回升时候 (tR)、降落时候 (tF)和传布提早 (tD)。传布提早界说为输入沿达到输入所需的时候，并取决于驱动器输入电流和输入负载。传布提早凡是陪同脉冲宽度失真(PWD)，其为回升沿时延和降落沿时延之间的差值：
由于驱动器凡是具备多个输入通道，虽然接纳不异的输入驱动，但仍会具备差别的呼合时候，是以会产生小的附加偏置，即传布提早偏斜 (tSKEW)。
图3. 具备多个输入的栅极驱动器的时序行动。
图4. 具备多个输入的栅极驱动器的简略道理图。
断绝耐受电压
在电力电子中，出于功效和宁静斟酌须要停止断绝。由于接纳了栅极驱动器（比方在驱动手艺中接纳半桥拓扑情势），是以会与高总线电压和电流打仗，断绝不可防止。
功效方面的缘由是功率级的驱动凡是产生在高压电路中，是以没法驱动半桥拓扑的高端开关，由于低端开关同时翻开时，它的电位较高。同时，断绝代表在产生毛病时高压局部与节制电路的靠得住断绝，从而能够停止报酬打仗。断绝式栅极驱动器的 Viso（断绝耐压品级）凡是为5 kV (rms)/min 或更高。
抗扰度
卑劣的产业情况请求利用对搅扰源具备较佳抗扰度或抗搅扰性。比方，RF噪声、共模瞬变和搅扰磁场是关头性身分，由于它们能够耦合到栅极驱动器中，并且会鼓励功率级，使其在不但愿的时候内停止开关。断绝式栅极驱动器的共模瞬变抗扰度 (CMTI) 界说了按捺输入和输入之间共模瞬变的才能。比方， ADuM4121 具备超卓的大于150 kV/μs 的规格值。
本文提到的参数仅代表栅极驱动器规格的一局部，并不代表完全列表。其余决议性身分包含任务电压、电源电压、温度规模和附加集成功效（如米勒箝位和去饱和掩护）。是以，可按照利用需要挑选大批差别的栅极驱动器。
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