Оферта за BOM IC чип на драйвер за електронни компоненти IR2103STRPBF

Атрибути на продукта

Документи и медии

Екологични и експортни класификации

Драйвери за порти

Драйверът на гейт е усилвател на мощност, който приема вход с ниска мощност от интегрална схема на контролера и произвежда високотоков вход за задвижване за гейт на транзистор с висока мощност като IGBT или мощен MOSFET.Драйверите за порта могат да бъдат предоставени или на чип, или като отделен модул.По същество драйверът на порта се състои от превключвател на ниво в комбинация с усилвател.Интегрална схема на драйвер на порта служи като интерфейс между управляващи сигнали (цифрови или аналогови контролери) и превключватели на захранването (IGBT, MOSFET, SiC MOSFET и GaN HEMT).Интегрираното решение за гейт-драйвер намалява сложността на дизайна, времето за разработка, спецификацията на материалите (BOM) и пространството на платката, като същевременно подобрява надеждността в сравнение с дискретно внедрените гейт-драйв решения.

История

През 1989 г. International Rectifier (IR) представи първия монолитен HVIC драйверен продукт, технологията за високоволтова интегрална схема (HVIC) използва патентовани и патентовани монолитни структури, интегриращи биполярни, CMOS и странични DMOS устройства с пробивни напрежения над 700 V и 1400 V за работни офсетни напрежения от 600 V и 1200 V.[2]

Използвайки тази HVIC технология със смесен сигнал, могат да бъдат реализирани както схеми за изместване на ниво с високо напрежение, така и аналогови и цифрови схеми за ниско напрежение.С възможността за поставяне на високоволтови вериги (в „кладенец“, образуван от полисилициеви пръстени), които могат да „плават“ 600 V или 1200 V, върху същия силикон далеч от останалата част от нисковолтовите вериги, висока страна мощни MOSFET или IGBT съществуват в много популярни топологии на офлайн вериги, като долни, синхронни усилващи, половин мост, пълен мост и трифазни.HVIC гейт драйверите с плаващи превключватели са много подходящи за топологии, изискващи висока страна, половин мост и трифазни конфигурации.[3]

Предназначение

За разликабиполярни транзистори, MOSFET не изискват постоянно захранване, стига да не се включват или изключват.Изолираният затворен електрод на MOSFET формира aкондензатор(gate кондензатор), който трябва да се зарежда или разрежда всеки път, когато MOSFET се включва или изключва.Тъй като транзисторът изисква определено напрежение на затвора, за да се включи, кондензаторът на затвора трябва да бъде зареден поне до необходимото напрежение на затвора, за да може транзисторът да бъде включен.По същия начин, за да изключите транзистора, този заряд трябва да се разсее, т.е. затворният кондензатор трябва да се разреди.

Когато транзисторът се включи или изключи, той не преминава веднага от непроводимо в проводящо състояние;и може временно да поддържа както високо напрежение, така и да провежда висок ток.Следователно, когато ток на затвора се приложи към транзистор, за да го накара да превключи, се генерира определено количество топлина, което в някои случаи може да бъде достатъчно, за да унищожи транзистора.Следователно е необходимо времето за превключване да бъде възможно най-кратко, за да се сведе до минимумзагуба при превключване[de].Типичните времена на превключване са в диапазона от микросекунди.Времето на превключване на транзистора е обратно пропорционално на количеството натекущизползвани за зареждане на портата.Поради това често се изискват превключващи токове в диапазона от няколкостотинмилиампери, или дори в диапазона отампери.За типични напрежения на портата от приблизително 10-15V, няколковатовемощност може да е необходима за задвижване на превключвателя.Когато големи токове се превключват при високи честоти, напрDC-to-DC преобразувателиили големиелектродвигатели, понякога се осигуряват паралелно множество транзистори, така че да осигурят достатъчно високи превключващи токове и превключваща мощност.

Превключващият сигнал за транзистор обикновено се генерира от логическа схема или aмикроконтролер, който осигурява изходен сигнал, който обикновено е ограничен до няколко милиампера ток.Следователно, транзистор, който се задвижва директно от такъв сигнал, ще превключва много бавно, със съответно голяма загуба на мощност.По време на превключване, гейт кондензаторът на транзистора може да изтегли ток толкова бързо, че да причини превишаване на тока в логическата верига или микроконтролера, причинявайки прегряване, което води до трайна повреда или дори пълно унищожаване на чипа.За да се предотврати това да се случи, между изходния сигнал на микроконтролера и силовия транзистор е осигурен гейт драйвер.

Зареждащи помпичесто се използват вН-мостовев драйвери от висока страна за гейт, управляващ n-канал от висока странамощни MOSFET транзисторииIGBT.Тези устройства се използват поради доброто им представяне, но изискват задвижващо напрежение на гейт няколко волта над захранващата шина.Когато центърът на полумост падне ниско, кондензаторът се зарежда чрез диод и този заряд се използва за по-късно задвижване на портата на високата страна на FET портата с няколко волта над напрежението на източника или емитерния щифт, така че да го включи.Тази стратегия работи добре, при условие че мостът се превключва редовно и избягва сложността на необходимостта от отделно захранване и позволява по-ефективните n-канални устройства да се използват както за високи, така и за ниски превключватели.