Gate driver что это
Преобразователи AC/DC, DC/DC или схема управления электродвигателем в большинстве случаев содержат в выходном каскаде драйвер — устройство для преобразования логических уровней контроллера в сигналы управления, достаточные для открывания и закрывания мощных полевых транзисторов с изолированным затвором (МОП-транзисторов или MOSFET). Повышение рабочих частот преобразования — одно из главных направлений силовой электроники. Высокие частоты преобразования позволяют снизить массу и габариты импульсных трансформаторов, дросселей фильтров и конденсаторов. Статические и динамические характеристики ключевых приборов постоянно улучшаются.
Обзор основных параметров драйверов MOSFET Texas Instruments показан на рисунке 1.
Рис. 1. Основные параметры драйверов МОП-транзисторов Texas Instruments
Драйверы МОП-транзисторов Texas Instruments можно разделить на четыре группы:
- универсальные драйверы нижнего плеча (General-Purpose Low-Side Drivers);
- драйверы для синхронных понижающих DC/DC-преобразователей (Synchronous Buck Drivers);
- драйверы для повышающих DC/DC-преобразователей до 120В;
- драйверы с цифровым управлением серии Fusion Digital Power UCD7K (Digital Power Drivers).
Параметры драйверов общего применения для нижнего плеча приведены в таблице 1.
Таблица 1. Основные параметры драйверов MOSFET для нижнего плеча компании Texas Instruments
Диапазон напряжений питания некоторых драйверов достигает 40 В, максимальный выходной ток у самых мощных драйверов UCC37321/UCC37322 составляет 9 А (пиковое значение). Высокие выходные токи драйверов при малых длительностях нарастания и спада импульсов получены благодаря выходному каскаду TrueDrive TM Texas Instruments. Принципиальная схема каскада TrueDrive показана на рисунке 2.
Рис. 2. Выходной каскад драйверов TrueDrive
Полевые транзисторы обладают сильно выраженным эффектом Миллера (типовые временные диаграммы переключения МОП-транзисторов показаны на рисунке 4).
Рис. 3. Корпус PowerPAD
Рис. 4. Временные диаграммы переключения МОП-транзисторов
Для уменьшения действия эффекта Миллера параллельно каскаду на полевых транзисторах с разной структурой включен каскад на биполярных транзисторах одной проводимости, что позволило резко уменьшить длительности фронтов импульсов при переключении мощного выходного каскада TrueDrive TM даже при работе на нагрузку с большой емкостью. Инвертор на входе верхнего NPN-транзистора обеспечивает противофазное переключение биполярных ключей. Для отвода тепла от такого мощного каскада Texas Instruments использует корпус PowerPAD TM с металлическим основанием (см. рисунок 3). В таблицу 2 сведены наименования драйверов Texas Instruments более ранних выпусков TPS2811/TPS2812/TPS2813 и рекомендуемые для них замены с увеличенным выходным током. Необходимо в обязательном порядке учитывать диапазон допустимых напряжений питания, так как драйверы TPS2811/TPS2812/TPS2813 имеют встроенный стабилизатор напряжения, что обеспечивает широкий диапазон допустимых входных напряжений до 40 В.
В таблицу 2 сведены наименования драйверов Texas Instruments более ранних выпусков и рекомендуемые для них замены с увеличенным выходным током. Необходимо в обязательном порядке учитывать диапазон допустимых напряжений питания, так как драйверы TPS2811/TPS2812/TPS2813 имеют встроенный стабилизатор напряжения, что обеспечивает широкий диапазон допустимых входных напряжений до 40 В.
Таблица 2. Драйверы MOSFET Texas Instruments и других производителей с совместимостью по выводам
UCC37323 и UCC27423 (4 А, сдвоенные инвертирующие) | TC426 | MIC426 | MAX626 | MC33151 | TPS2811 (2 А, сдвоенные, инвертирующие) |
TC1426 | MIC1426 | TSC426 | MC34151 | ||
TC4423 | MIC4423 | MAX4426 | NCP4413 | ||
TC4426 | MIC4426 | NCP4423 | |||
UCC37324 и UCC27424 (4 А, сдвоенные неинвертирующие) | TC427 | MIC427 | MAX627 | MC33152 | TPS2812 (2 А, сдвоенные, неинвертирующие) |
TC1427 | MIC1427 | TSC427 | MC34152 | ||
TC4424 | MIC4424 | MAX4427 | NCP4414 | ||
TC4427 | MIC4427 | NCP4424 | |||
UCC37325 и UCC27425 (4 А, инвертирующий + неинвертирующий) | TC428 | MIC428 | MAX628 | MC33153 | TPS2813 (2 А, инвертирующий + неинвертирующий) |
TC1428 | MIC1428 | TSC428 | MC34152 | ||
TC4428 | MIC4428 | MAX4428 | NCP4425 | ||
UCC37321 (9 А, один инвертирующий драйвер) | MIC4420 | NCP4421 | |||
MIC4421 | |||||
MIC4451 | |||||
UCC37322 (9 А, один неинвертирующий драйвер) | MIC4429 | NCP4422 | |||
MIC4422 | |||||
MIC4452 |
Таблица 2 поможет разработчику заменить некоторые устаревшие микросхемы других производителей современными драйверами с улучшенными параметрами от Texas Instruments. Конечно, перед принятием окончательного решения о замене разработчик должен внимательно сравнить параметры из документации исходной и заменяемой микросхемы, так как новые микросхемы могут иметь дополнительные функции, например, вход разрешения «Enable». Для упрощения схемы управления некоторые драйверы имеют логические схемы во входных цепях, что во многих случаях позволяет обойтись без внешних логических элементов и уменьшить количество корпусов микросхем в схеме управления выходными каскадами.
В таблице 3 показаны основные параметры драйверов для синхронных понижающих DC/DC-преобразователей (Synchronous Buck Drivers).
Таблица 3. Основные параметры драйверов MOSFET Texas Instruments для синхронных понижающих преобразователей
Преобразователи с таким типом драйверов имеют более высокий КПД преобразования, но более сложную схему по сравнению с конверторами на драйверах общего применения. Однако во многих случаях это оправдано, поэтому синхронные конверторы широко используется в устройствах, где очень важны малые потери преобразования. Драйверы для синхронных понижающих преобразователей Texas Instruments подразделяет на три класса по типу управления временем задержки и возникающим при этом потерям преобразования:
- драйверы с фиксированным временем задержки (Fixed Delay Gate Drivers);
- драйверы с адаптацией времени задержки (Adaptive Gate Drivers), имеющие меньшие потери по сравнению с драйверами с фиксированной задержкой;
- драйверы с контроллером для расчета времени задержки или предиктивные драйверы (Predictive Gate Drivers), имеющие наименьшие потери преобразования по сравнению с предыдущими двумя типами драйверов.
Структурные схемы управления драйверов для синхронных понижающих DC/DC-конвертеров трех рассмотренных типов показаны на рисунках 5а, 5б и 5в.
Рис. 5. Типы управления временем задержки в синхронных понижающих преобразователях: а) драйвер с фиксированным временем задержки (Fixed-Dalay Gate Driver); б) драйвер с адаптацией времени задержки (Adaptive Gate Driver); в) драйвер с контроллером для расчета задержки (Predictive Gate Driver)
Одна из составляющих потерь в преобразователях любого типа — энергия, теряемая при переключении встроенных диодов, включенных параллельно выходным полевым транзисторам. Для минимизации этих потерь разработано несколько типов драйверов с разными способами управления задержкой. На рисунке 6 показаны временные диаграммы с разными длительностями нахождения МОП-транзистора в открытом состоянии.
Рис. 6. Временные диаграммы работы трех типов синхронных понижающих драйверов
При фиксированной задержке промежуток времени, в течение которого транзистор открыт, минимален. При адаптивной задержке длительность открытого состояния возрастает, но меньше, чем при прогнозируемой (вычисляемой или предиктивной) задержке. Наконец, предиктивные (predictive) драйверы имеют максимально возможную длительность открытого состояния транзистора, благодаря чему достигается самый высокий коэффициент преобразования и минимальные потери. На рисунке 7 наглядно показаны температурные режимы драйверов с разными типами управления.
Рис. 7. Сравнение температурных режимов драйверов с разными типами управления
Хорошо видно, что температура кристаллов транзисторов MOSFET-драйверов при работе на одинаковые силовые каскады из МОП-транзисторов при идентичных режимах с адаптивным управлением составляет 93°С, а в драйверах с прогнозируемой задержкой UCC27221 и UCC27222 — всего 72°С.
В последние годы Texas Instruments уделяет большое внимание цифровому управлению питанием — серии Fusion Digital Power. Основной принцип Fusion Digital Power — замена аналогового ШИМ-контроллера на цифровой и использование драйверов MOSFET серии UCD7xxx и цифровых ШИМ-контроллеров серии UCD8xxx, непосредственно управляемых цифровым кодом. На данный момент серия драйверов с цифровым управлением включает в себя три микросхемы — UCD7230, UCD7100 и UCD7201. В наименования микросхем для цифрового управления питанием Texas Instruments добавляет букву «D» (от английского слова «Digital» — цифровой), поэтому все названия микросхем контроллеров и драйверов серии Fusion Digital Power начинаются с букв «UCD». Цифровое управление питанием позволяет более точно программно смоделировать функционирование преобразователя, ввести дополнительные функции управления и контроля несколькими источниками питания и обеспечить необходимые последовательности включения и выключения DC/DC-конвертеров.
Новые изоляторы цифровых сигналов
Компания Texas Instruments представила на рынок высоковольтные изоляторы цифровых сигналов серии ISO72xx, полностью совместимые по выводам с изоляторами ADuMxxxx.
Возможные области применения цифровых изоляторов — схемы, работающие в непосредственной близости от мощных двигателей или других источников сильного электромагнитного излучения. В такой среде очень велика вероятность потерь данных или возникновения ошибок при передаче информации.
Учитывая этот важный факт, компания Texas Instruments применила в своих изоляторах новый принцип гальванической развязки — сдвоенный емкостной барьер. Изоляторы имеют от одного до четырех каналов, скорость передачи данных — до 150 Мбит/сек, напряжение питания 3,3/5 В, напряжение изоляции 2500 Вэфф.
Gate Keepers — Infobox animanga/Header name = Gate Keepers caption = The Playstation Gate Keepers A.E.G.I.S. cast ja name = ゲートキーパーズ ja name trans = genre = Adventure, Comedy, Fantasy, Science FictionInfobox animanga/Manga title = author = Keiji Gotoh (art)… … Wikipedia
Gate Petroleum — Infobox Company company name = Gate Petroleum, Inc. company company type = Private foundation = 1960 location = Jacksonville, Florida, USA key people = Herb Peyton, CEO Chairman industry = Retail (Convenience stores) Precast concrete Petroleum… … Wikipedia
Golden Gate Transit — Infobox Bus transit name = Golden Gate Transit logo size = 100 image size = image caption = company slogan = parent = Golden Gate Bridge, Highway, and Transportation District founded = 1 January 1972 headquarters = locale = service area = San… … Wikipedia
Common gate — Figure 1: Basic N channel common gate circuit (neglecting biasing details); current source ID represents an active load; signal is applied at node Vin and output is taken from node Vout; output can be current or voltage In electronics, a common… … Wikipedia
Golden Gate Ferry — Infobox Public transit name = Golden Gate Transit locale = San Francisco Bay Area (North Bay) transit type = Ferry began operation = 15 August 1970 (ferry service) lines = 2 ferry routes ridership = 1.87 million yearly (FY 2006) operator = Golden … Wikipedia
Device driver synthesis and verification — The device driver is a program which allows the software or higher level computer programs to interact with a hardware device. These software components act as a link between the devices and the operating systems, communicating with each of these … Wikipedia
Canada's Worst Driver 3 — Infobox Television show name = Canada s Worst Driver 3 caption = Canada s Worst Driver Logo format = Reality television runtime = 60 minutes creator = developer = Proper Television producer = Blair Ricard executive producer = Guy O Sullivan… … Wikipedia
Golden Gate Bridge — Pour les articles homonymes, voir Golden Gate (homonymie). Golden Gate Bridge Pays … Wikipédia en Français
Boarding Gate — Infobox Film name = Boarding Gate image size = caption = English language release poster director = Olivier Assayas producer = François Margolin writer = Olivier Assayas narrator = starring = Asia Argento Michael Madsen Carl Ng Kelly Lin Alex… … Wikipedia
Gate Keepers — Infobox animanga/Header name = Gate Keepers caption = The Playstation Gate Keepers A.E.G.I.S. cast ja name = ゲートキーパーズ ja name trans = genre = Adventure, Comedy, Fantasy, Science FictionInfobox animanga/Manga title = author = Keiji Gotoh (art)… … Wikipedia
Gate Petroleum — Infobox Company company name = Gate Petroleum, Inc. company company type = Private foundation = 1960 location = Jacksonville, Florida, USA key people = Herb Peyton, CEO Chairman industry = Retail (Convenience stores) Precast concrete Petroleum… … Wikipedia
Golden Gate Transit — Infobox Bus transit name = Golden Gate Transit logo size = 100 image size = image caption = company slogan = parent = Golden Gate Bridge, Highway, and Transportation District founded = 1 January 1972 headquarters = locale = service area = San… … Wikipedia
Common gate — Figure 1: Basic N channel common gate circuit (neglecting biasing details); current source ID represents an active load; signal is applied at node Vin and output is taken from node Vout; output can be current or voltage In electronics, a common… … Wikipedia
Golden Gate Ferry — Infobox Public transit name = Golden Gate Transit locale = San Francisco Bay Area (North Bay) transit type = Ferry began operation = 15 August 1970 (ferry service) lines = 2 ferry routes ridership = 1.87 million yearly (FY 2006) operator = Golden … Wikipedia
Device driver synthesis and verification — The device driver is a program which allows the software or higher level computer programs to interact with a hardware device. These software components act as a link between the devices and the operating systems, communicating with each of these … Wikipedia
Canada's Worst Driver 3 — Infobox Television show name = Canada s Worst Driver 3 caption = Canada s Worst Driver Logo format = Reality television runtime = 60 minutes creator = developer = Proper Television producer = Blair Ricard executive producer = Guy O Sullivan… … Wikipedia
Golden Gate Bridge — Pour les articles homonymes, voir Golden Gate (homonymie). Golden Gate Bridge Pays … Wikipédia en Français
Boarding Gate — Infobox Film name = Boarding Gate image size = caption = English language release poster director = Olivier Assayas producer = François Margolin writer = Olivier Assayas narrator = starring = Asia Argento Michael Madsen Carl Ng Kelly Lin Alex… … Wikipedia
12) Сокращение: General Duties (UK) , General Dynamics Corp. (USA) , Grand Duchess, Grand Duke, Graphic Display, Grenada, Ground Defence, Scots Gaelic, Soman (Pinacolyl methyl phosphoro-fluoridate //Chemical warfare nerve agent) , graphic demand meter, grown diffused, Black Gangster Disciples (чикагская гангстеркая банда)
19) Бурение: известняк глендин (Glen Dean lime; свита отдела честер миссисипской системы. Среднеконтинентальный район)
14 Gd
12) Сокращение: General Duties (UK) , General Dynamics Corp. (USA) , Grand Duchess, Grand Duke, Graphic Display, Grenada, Ground Defence, Scots Gaelic, Soman (Pinacolyl methyl phosphoro-fluoridate //Chemical warfare nerve agent) , graphic demand meter, grown diffused, Black Gangster Disciples (чикагская гангстеркая банда)
19) Бурение: известняк глендин (Glen Dean lime; свита отдела честер миссисипской системы. Среднеконтинентальный район)
15 HVIC
16 gd
12) Сокращение: General Duties (UK) , General Dynamics Corp. (USA) , Grand Duchess, Grand Duke, Graphic Display, Grenada, Ground Defence, Scots Gaelic, Soman (Pinacolyl methyl phosphoro-fluoridate //Chemical warfare nerve agent) , graphic demand meter, grown diffused, Black Gangster Disciples (чикагская гангстеркая банда)
19) Бурение: известняк глендин (Glen Dean lime; свита отдела честер миссисипской системы. Среднеконтинентальный район)
17 GD
7. ground - земля, почва, грунт; участок земли; местность, район; основание, причина; размельчённый; молотый; размолотый; истолчённый;
18 GD
19 amplifier
20 amplifier
См. также в других словарях:
Driver: Parallel Lines — The original Atari cover for all regions. Ubisoft s PAL releases use a completely different cover. Developer(s) Reflections Interactive (now Ubisoft Reflections) … Wikipedia
Gate 88 — Entwickler Queasy Games Erstveröffent lichung … Deutsch Wikipedia
Gate Keepers — Infobox animanga/Header name = Gate Keepers caption = The Playstation Gate Keepers A.E.G.I.S. cast ja name = ゲートキーパーズ ja name trans = genre = Adventure, Comedy, Fantasy, Science FictionInfobox animanga/Manga title = author = Keiji Gotoh (art)… … Wikipedia
Gate Petroleum — Infobox Company company name = Gate Petroleum, Inc. company company type = Private foundation = 1960 location = Jacksonville, Florida, USA key people = Herb Peyton, CEO Chairman industry = Retail (Convenience stores) Precast concrete Petroleum… … Wikipedia
Golden Gate Transit — Infobox Bus transit name = Golden Gate Transit logo size = 100 image size = image caption = company slogan = parent = Golden Gate Bridge, Highway, and Transportation District founded = 1 January 1972 headquarters = locale = service area = San… … Wikipedia
Common gate — Figure 1: Basic N channel common gate circuit (neglecting biasing details); current source ID represents an active load; signal is applied at node Vin and output is taken from node Vout; output can be current or voltage In electronics, a common… … Wikipedia
Golden Gate Ferry — Infobox Public transit name = Golden Gate Transit locale = San Francisco Bay Area (North Bay) transit type = Ferry began operation = 15 August 1970 (ferry service) lines = 2 ferry routes ridership = 1.87 million yearly (FY 2006) operator = Golden … Wikipedia
Device driver synthesis and verification — The device driver is a program which allows the software or higher level computer programs to interact with a hardware device. These software components act as a link between the devices and the operating systems, communicating with each of these … Wikipedia
Canada's Worst Driver 3 — Infobox Television show name = Canada s Worst Driver 3 caption = Canada s Worst Driver Logo format = Reality television runtime = 60 minutes creator = developer = Proper Television producer = Blair Ricard executive producer = Guy O Sullivan… … Wikipedia
Golden Gate Bridge — Pour les articles homonymes, voir Golden Gate (homonymie). Golden Gate Bridge Pays … Wikipédia en Français
Boarding Gate — Infobox Film name = Boarding Gate image size = caption = English language release poster director = Olivier Assayas producer = François Margolin writer = Olivier Assayas narrator = starring = Asia Argento Michael Madsen Carl Ng Kelly Lin Alex… … Wikipedia
Типы интегральных драйверов MOSFET и IGBT транзисторов
Интегральные драйверы – это специализированные микросхемы для управления MOSFET и IGBT транзисторами. На их входы поступают управляющие сигналы с ШИМ-контроллеров, а их выходные каскады обеспечивают большие импульсные токи (сотни миллиампер - единицы ампер), необходимые для быстрого переключения транзисторов из проводящего состояния в непроводящее и наоборот. То есть фактически они являются усилителями управляющих сигналов по току работающими в импульсном режиме. Это основная функция драйверов. Кроме этого интегральные драйверы могут также совмещать функции инверсии сигнала, обеспечения фазового сдвига, а также функции защиты силового ключа от перегрузки по току. Интегральные драйверы подразделяются в зависимости от топологии преобразователя и расположения ключа, которым они управляют на несколько типов [Современные высоковольтные драйверы MOSFET- и IGBT-транзисторов International Rectifier. Андрей Никитин. Электронные компоненты № 11, 2009. с. 67-71]:
- драйверы нижнего ключа (Low Side Drivers);
- драйверы верхнего ключа (High Side Drivers);
- драйверы полумостовой схемы (Half-Bridge Drivers);
- независимые драйверы верхнего и нижнего ключа совмещённые (High and Low SideDriver).
- изолированные драйверы с оптической развязкой;
- изолированные драйверы с трансформаторной развязкой.
Кроме этого существуют специализированные драйверы однофазного моста и драйверы трёхфазного моста, являющиеся комбинацией двух и трех полумостовых драйверов.
Драйверы нижнего ключа (Low Side Drivers)
Драйверы нижнего ключа используются для управления транзистором относительно уровня «земли». То есть когда исток MOSFET или эмиттер IGBT «сидит» на общей «земле» всей схемы. Это нижние ключи полумостовых и мостовых преобразователей, ключевые элементы обратноходовых (хотя драйверы там особо не нужны), прямоходовых преобразователей, повышающих и инвертирующих импульсных стабилизаторов. Это самые простые по конструкции внутреннего устройства драйверы, имеющие минимальные, по сравнению с другими классами проходные задержки на передачу сигнала от входа к выходу.
Внутренняя структура драйвера нижнего ключа представлена на рисунке GD.1. В общем случае драйвер нижнего ключа содержит: выходной каскад на MOSFET и/или биполярных транзисторах, предусилитель управляющий транзисторами выходного каскада и входной каскад (с возможной функцией гистерезиса по входному напряжению для повышения помехоустойчивости). В качестве примера на рисунке GD.1 представлена внутренняя структура драйверов нижнего ключа серии IR442х и UCC37ххх.
Рисунок GD.1 - Обобщенная внутренняя структура драйвера нижнего ключа и типовая схема управления нижним ключом
Драйверы верхнего ключа (High Side Drivers)
Драйверы верхнего ключа используются для управления транзистором относительно «плавающего» уровня. Как правило, исток MOSFET или эмиттер IGBT «сидит» на выходном «осциллирующем» уровне схемы преобразователя. Это верхние ключи полумостовых и мостовых преобразователей, ключевые элементы понижающих стабилизаторов (типа чоппер), ключи корректоров коэффициента мощности, верхние ключи косых полумостов и т.д.
Драйверы верхнего ключа обязательно содержит в своем составе схему сдвига уровня. Это обусловлено тем, что управляющие импульсы подаются на вход относительно уровня «земли», а выходной каскад драйвера подключен к плавающему уровню. То есть необходимо транслировать управление снизу вверх. Схема сдвига уровня вносит дополнительные задержки и поэтому временные задержки у драйверов верхнего ключа выше, чем у драйверов нижнего ключа. Драйверы верхнего ключа имеют два входа для напряжения питания: одно для питания входного каскада и схемы сдвига уровня, другое для питания выходного каскада.
Внутренняя структура драйвера верхнего ключа представлена на рисунке GD.2:
Рисунок GD.2 - Обобщенная внутренняя структура драйвера верхнего ключа и типовая схема управления верхним ключом
В общем случае драйвер нижнего ключа содержит: выходной каскад на MOSFETтранзисторах, предусилитель управляющий транзисторами выходного каскада, схема сдвига уровня и входной каскад (с возможной функцией гистерезиса по входному напряжению для повышения помехоустойчивости). Кроме этого стандартом «де факто» является блок защиты от пониженного напряжения питания выходного каскада.
Независимые драйверы верхнего и нижнего ключа совмещённые (
Рисунок GD.3 - Обобщенная внутренняя структура совмещенного драйвера верхнего и нижнего ключа и типовая схема управления
Драйверы полумоста (Half-bridge Driver)
Рисунок GD.4 - Обобщенная внутренняя структура драйвера полумоста и типовая схема включения
Изолированные оптические драйверы силовых ключей
При необходимости полной гальванической развязки при управлении силовым ключом используют специализированные оптические драйверы силовых ключей. Оптодрайвер содержит в своем составе быстродействующий оптрон и собственно драйвер с мощным выходным каскадом. Ключевыми преимуществами является возможность полной гальванической развязки, что важно в случае исток MOSFET (эмиттер IGBT) управляемого транзистора «плавает» в широких пределах. Это обеспечивает некоторую независимость силовой цепи от цепи от цепи управления и повышает ремонтопригодность в случае критических проблем в силовой части. Недостатками являются существенно большие временные задержки, по сравнению с неизолированными драйверами (сотни наносекунд по сравнению с десятками) и необходимость обеспечения питания силовой части драйвера с помощью отдельного гальваноразвязанного маломощного источника напряжения. В качестве последнего могут быть использованы дешевые flyback-преобразователи или низкочастотные трансформаторы с выпрямителем и стабилизатором. Представленные преимущества и недостатки определяют основную область использования оптических драйверов – управление IGBT-транзисторами на небольших частотах – до 20-50 кГц.
При необходимости специальных применений можно использовать совмещение быстродействующей оптопары (предназначенной для использования в волоконных линиях связи) и обычного драйвера нижнего ключа.
Основные параметры интегральных драйверов:
Основные параметры интегральных драйверов представлены в таблице GD.1.
Таблица GD.1 - Основные параметры интегральных драйверов
Дополнительные функции драйверов:
Для драйверов верхнего ключа, а также совмещённых и полумостовых драйверов кроме перечисленных существует ряд дополнительных параметров:
Таблица GD.2 Специфические параметры совмещённых и полумостовых драйверов интегральных драйверов
№ | Обозначение | Наименование | ENG-наименование | Описание |
1 | VB | Максимальное напряжение смещения питания выходного каскада | High Side Floating Supply Voltage | Максимальное напряжение между уровнем напряжения питания выходного каскада с «плавающим» потенциалом и уровнем «земли» |
2 | VS | Максимальное напряжение смещения | High Side Floating Offset Voltage | Максимальное напряжение между нижним уровнем выходного каскада (исток или эмиттер верхнего транзистора), средняя точка полумоста и «землей» |
3 | dVs/dt | Максимальная скорость нарастания напряжения на плавающем электроде | Allowable Offset Supply Voltage Transient | Максимальное значение скорости нарастания напряжения на плавающем электроде. При превышении это скорости возможно паразитное открывание драйвера и сквозной ток в силовой части. |
4 | VS_neg | Максимальное отрицательное напряжение плавающего потенциала | Maximum VS Negative Offset | Максимальная величина отрицательного напряжения плавающего потенциала относительно уровня «земли». Этот параметр характеризует стойкость микросхемы к защелкиванию, которая возникает при работе на индуктивную нагрузку. Чем больше тем лучше. Обычно указывается в справочных листках в формате графика зависимости от напряжения питания выходного каскада (Maximum VS Negative Offset vs. Supply Voltage). |
Дополнительные функции драйверов
- Дифференциальные входы. Иногда входы драйверов делают дифференциальными с целью увеличения возможностей управления (важно для контроллеров моторов).
- Блокировка при уменьшении напряжения питания ниже порогового уровня (UVLO - Under Voltage Lock-Out threshold). Пониженное напряжение питания выходного каскада может привести к росту динамических потерь или его переходу в активный режим, что вызовет быстрый выход его из строя.
- Защита от короткого замыкания. Суть защиты заключается в непрерывном контроле тока истока MOSFET (или эмиттера у IGBT) либо путем использования низкоиндуктивных шунтов, включающихся в цепь истока (эмиттера), либо путем контроля напряжения на открытом ключе. Драйвер с функцией защиты от короткого замыкания с использованием шунта содержит вход контроля тока и внутренний компаратор, аварийно выключающий ключ при превышении током установленного значения. Если контроль короткого замыкания осуществляется по напряжению на стоке (коллекторе), то драйвер содержит дополнительный вывод, соединяемый как правило через диод со стоком (коллектором) и аналогичную компараторную схему, аварийно выключающую силовой ключ [Драйверы силовых ключей. Георгий Волович. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА. № 8. 2007. с. 32-40].
- Формирование временной задержки. Для предотвращения возможных сквозных токов драйверах полумостовых схем может присутствовать функция формирования временной задержки между каналами управления верхнего и нижнего ключей (рисунок GD.5). Задержка нужна для того чтобы дать одному из ключей выключится прежде чем начнет включаться второй. Длительностью задержки, как правило, можно управлять.
Рисунок GD.5 - Динамические задержки между входными и выходными сигналами интегральных драйверов MOSFET и IGBT транзисторов
Читайте также: