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          冠军策略cmp8中功率MOSFET的驅動技術薈萃


          功率MOSFET以其導通電阻低和負載電流大的突出優點,已經成為冠军策略cmp8(switch-mode POWER supplies,SMPS)整流組件的最佳選擇,專用MOSFET驅動器的出現又為優化SMPS控制器帶來了契機。那些與SMPS控制器集成在一起的驅動器只適用于電路簡單、輸出電流小的產品;而那些用分立的有源或無源器件搭成的驅動電路既不能滿足對高性能的要求,也無法獲得專用單片式驅動器件的成本優勢。專用驅動器的脈沖上升延時、下降延時和傳播延遲都很短暫,電路種類也非常齊全,可以滿足各類產品的設計需要。

          大電流MOSFET柵極驅動器

          為中間總線架構(IBA)系統的優化的POL DC-DC轉換器、INTEL及AMD微處理器的內核穩壓器、大電流扁平型 DC-DC 轉換器、高頻和高效率 VRM 和 VRD,以及同步整流隔離電源等應用都對較大電流的 MOSFET 柵極驅動器提出了迫切需求,這類 MOSFET 柵極驅動器要能夠低開關損耗,提高工作效率,同時還要具備故障保護、引腳兼容等諸多特性,以實現系統更多的功能和更高的速度。

          INTERSIL 公司剛剛推出的高頻 6A 吸入電流同步(sink synchronous)MOSFET 柵極驅動器 ISL6615 和 ISL6615A就可以滿足上述要求。這些新器件有助于為系統安全提供更高的效率、靈活性和更多的保護功能。

          以 ISL6615 為例,它采用一種同步整流降壓式轉換器拓撲結構,是一款專門用來驅動高低功率 N溝道 MOSFET 的高速 MOSFET 驅動器。該驅動器,集成了 INTERSIL 的數字或模擬多相 PWM 控制器,形成了一款完整的高頻和高效率的穩壓器。它可以在 4.5 V 至 13.2 V 下驅動高低柵極。其驅動電壓可以實現應用所需的包括柵極電荷和導通損耗之間平衡在內的靈活性的優化。

          新型驅動器增加了柵極驅動電流(UGATE 的流出和吸入柵極驅動電流為 4A ,LGATE 的吸入和流出電流則分別為 6A 和 4A ),可以縮短柵極電壓上升、下降時間。這將最大限度地降低開關損耗並改善效率,尤其是在每相並聯功率 MOSFET 的大電流應用當中。

          ISL6615 和 ISL6615A 還支持 9.6V 和 12V 輸入軌。此外,設計人員可以選擇支持3.3 PWM 信號(ISL6615)或 5V PWM 信號(ISL6615A)的器件型號。每個器件都有 12 V 至 5 V 的寬輸入電壓工作範圍,所有器件都與 INTERSIL 的上一代 ISL6594D 引腳對引腳兼容。

          為了提供給系統更高的安全保護,兩款產品利用防止過充電的自舉電容器、三態PWM輸出安全輸出級關斷、預 POR 過壓保護和 VCC 欠壓保護等多種保護來實現這個目標。這種對系統安全的關注,加上改善的靈活性和更高的柵極驅動效率,有助于設計人員保持電路板設計的一致性,同時實現諸多改善,並避免使用昂貴的低的 RDS(ON) MOSFET。

          此外,ISL6615 還具有先進的自適應零擊穿死區時間控制、上電復位(POR)功能,以及多功能柵極驅動電壓等特性。這些都有助于實現行業最佳的開關效率,而且無需重新設計電路板。

          ESBT功率開關降低能耗、尺寸和成本

          意法半導體推出STC03DE220HV ESBT(發射極開關雙極晶體管)功率開關,使設計工程師能夠提高單相和三相應用輔助冠军策略cmp8的能效,降低產品的成本、組件數量和尺寸。

          STC03DE220HV是額定擊穿電壓2200V的ST ESBT新系列的首款產品。在電源電壓90V AC到690V AC的通用輸入轉換器中,新產品讓設計工程師采用單功率開關的反激式拓撲。使用一個通用的硬件平台,再配合適合的控制器如L6565,ST完整的ESBT產品讓設計工程師能夠開發最大功率達到250W的準諧振轉換器。

          高效開關頻率高達150kHz,最大額定電流3A,STC03DE220HV可用于各種輔助冠军策略cmp8,包括商用電表、感應電機逆變器、電焊設備和不間斷電源(UPS)。強化的TO247-4L封裝是新產品的另一個亮點,8.9mm的爬電距離超出了IEC*-1在最大2200V工作電壓下的絕緣要求。

          集通態損耗低、來自傳統MOSFET的開關頻率高、柵驅動設計簡易等三大優點于一身,STC03DE220HV利用ESBT技術優化了標準雙極晶體管和高壓MOSFET。從集電極到源極,STC03DE220HV達到了0.33 歐姆的等效導通電阻,同時還實現了150kHz 的最大開關頻率,如此高的工作頻率允許設計使用尺寸更小的濾波器。此外,整個裸片尺寸小于同級別電壓的高壓MOSFET,產品本身就實現了節省成本的目的。ESBT的正方形安全工作區(SOA)還有助于簡化電源設計,確保電源在各種環境中都有可靠的性能表現。

          ZXGD3000雙極柵極驅動器可灌入9A電流

          Zetex Semiconductors(捷特科)推出全新ZXGD3000雙極柵極驅動器系列,用于冠军策略cmp8和電機驅動器中的MOSFET及IGBT。低成本的ZXGD3000系列能灌入高達9A的電流,柵極電容的充、放電速度比柵極驅動器IC更快,有助于加快開關時間,提高電路效率。

          該系列包含4款高速非反向柵極驅動器,電源電壓範圍為12V至40V。其快速開關射極跟隨器配置,實現了小于2ns的傳播延遲和大約10ns的上升/下降時間,有效改善了對MOSFET開關性能的控制。ZXGD3000還能防止鎖定,並消除擊穿現象,從而提升電路的可靠性和EMI性能。

          ZXGD3000柵極驅動器系列采用6引線SOT23封裝,可減少元件數目,增加功率密度。這些器件的高電流增益和低輸入電流要求可直接連接低功率控制器IC,而不必使用緩沖電路。

          該器件采用獨立的流入和流出輸出引腳,使設計人員可以靈活獨立地控制柵極升降時間。SOT23-6封裝的引腳分布經過了優化,可以大大簡化印刷電路板布局,使線跡電感降至最低;采用的直通設計方法可以將輸入和輸出端置于器件的兩個對邊。

          高速單/雙通道MOSFET驅動器

          Maxim推出MAX15024/MAX15025高速、單/雙通道MOSFET驅動器,采用3mm x 3mm、增強散熱的TDFN封裝。MAX15024是單通道柵極驅動器,能夠吸入8A峰值電流、源出4A峰值電流。MAX15025是雙通道柵極驅動器,能夠吸入和源出高達4A的峰值電流。兩款器件的通道間傳輸延時匹配的典型值為2ns,器件之間的傳輸延時匹配通常小于17ns。器件內置可調節LDO,用于柵極驅動振幅控制和優化。MAX15024/MAX15025是功率MOSFET開關、發動機控制和結構緊湊的高頻冠军策略cmp8的理想選擇。

          MAX15024/MAX15025工作于4.5V至28V電源電壓,可承受高達30V瞬時電壓。此外,器件的反相和同相邏輯輸入可在22V電壓下工作,與VCC電源電壓的取值無關。器件包含一個邏輯保護電路,可防止在輸出狀態變化期間產生內部直通電流,邏輯電路支持CMOS或TTL邏輯電平輸入。

          MAX15024/MAX15025工作在-40℃至+125℃汽車級溫度範圍。提供帶有裸焊盤的3mm x 3mm、10引腳TDFN封裝,在+70℃環境溫度下散熱可高達2W。

          固型600V三相柵極驅動器IC

          IR推出堅固型600V三相柵極驅動器IC,主要應用于包括永磁電機驅動的家電、工業驅動、微型變頻器驅動和電動汽車驅動等在內的高、中和低壓電機驅動應用。

          IRS26310DJPbF把功率MOSFET和IGBT柵極驅動器與三個高側及三個低側參考輸出通道集成在一起,在高達20V MOS柵極驅動能力及最高600V工作電壓下,可提供200mA/350mA的驅動電流。新款 IC整合了集成的自舉二極管,可提供全面的保護功能,包括改進的負電壓尖峰 (Vs) 免疫電路,以防止系統在大電流切換或短路情況下發生災難性事件,實現更高水平的耐用性和可靠性。它還集成了先進的輸入濾波器來抑制噪聲並減少失真,從而提高系統性能。

          新器件的特定應用保護功能包括采用過壓保護的DC 總線檢測,以及用于永磁電機驅動的零向量制動功能。由外部電流檢測電阻器衍生的電流切斷功能能夠終止所有六個輸出,而且擁有觸發功能可以同時終止六個輸出。

          該器件的輸出驅動器具有高脈沖電流緩沖級,可將驅動器跨導降至最低。傳播延遲也適合用來簡化高頻應用。

          新器件采用IR 先進的高壓IC (HVIC) 工藝,集成了新一代高壓電平轉換和端接技術,以提供卓越的電氣過應力保護和更高的現場可靠性。IRS26310D除了有過流、過溫檢測輸入等功能,還具有欠壓鎖定保護、集成死區時間保護、擊穿保護、關斷輸入、錯誤報告等功能,並能與 3.3V輸入邏輯兼容。