电子创新@@188足彩外围@@app 网@@ - 栅极@@驱动@@ - 188足彩网

RECOM扩展栅极@@驱动@@@@ DC/DC 系列@@产品@@

judy — Tue, 19 Dec 2023 02:36:39 +0000

非对称稳压输出适合@@ IGBT、Si、SiC 和@@ GaN 共源共栅栅极@@驱动@@@@ - 现在@@@@，借助新型@@@@@@ R24C2T25 DC/DC 转换器为@@@@ IGBT、Si、SiC 和@@ GaN 共源共栅栅极@@驱动@@@@器供电变得空前简单@@。SMT 器件采用@@紧凑型@@@@ 36 引脚@@ SSOP 封装@@，尺寸@@为@@@@ 7.5 x 12.83 mm，可方便提供@@非对称双路输出电压@@@@，并可通过外部电阻网@@络进行编程@@。

一路输出电压@@范围可设置在@@@@ +2.5 至@@ +22.5 VDC，另一路可设置为@@@@ -2.5 至@@ -22.5 VDC，总正负电压@@范围为@@@@ 18 至@@ 25 VDC，例如@@@@ +15/-3 V，以@@高效驱动@@ SiC 栅极@@。电压@@保持在@@@@ +/-1.5% 范围内@@，防止过电压@@和@@损坏的@@风险@@@@。总功率@@2W时@@工作温度@@高达@@ 82°C，2.5W时@@可达@@ 75°C。即使在@@最高温度@@ 125°C 时@@，转换器仍然可以@@提供@@有效的@@降额功率@@。

R24C2T25 的@@隔离电压@@@@为@@@@ 3 kVAC/1 min，具有@@ 3.5 pF 的@@超低耦合电容和@@@@ +/-150 V/ns 的@@共模瞬态抗扰度@@。所以@@这款产品非常适合为@@具有@@快@@速@@ dV/dt 和@@ dI/dt 电源开关边沿速率@@的@@高侧@@栅极@@驱动@@器供电@@。

R24C2T25 可以@@提供@@软启动@@、输入欠压和@@过压锁定@@、热关断@@@@以@@及输出过功率保护功能@@。还提供@@输出过压和@@欠压锁定功能@@，以@@确保功率器件@@不会受到@@无效栅极@@电压@@的@@影响@@。同时@@@@提供@@电源良好信号和@@开@@/关控制功能@@，当@@电流消耗低于@@ 700 μA时@@产品会进入待机模式@@。

以@@ SGM48211 为@@例@@，分享高压半桥@@栅极@@驱动@@芯片@@共性问题应对措施@@

judy — Mon, 04 Dec 2023 02:40:36 +0000

圣邦微电子@@推出@@ SGM48211 系列@@ 120V 高压半桥@@栅极@@驱动@@产品@@。器件可应用@@于电信@@，数据通信@@，便携式存储的@@@@ 48V 或@@更低电压@@系统@@中的@@电源@@转换器@@，半桥@@、全桥@@、推挽@@、同步降压@@，正激变换器和@@同步整流器等@@方面@@。

一颗好的@@高压半桥@@栅极@@驱动@@芯片@@需要具备怎样的@@性能@@@@？提供@@ 4A 拉电流和@@@@ 4A 灌电流输出能力@@；能够以@@最小@@的@@开关@@损耗@@驱动大功率@@ MOSFET；电源引脚@@@@ VDD 运行范围@@ 8V 至@@ 17V（绝对最大@@@@值@@@@ 20V）；输入引脚@@耐压为@@@@ -10V 至@@ 20V；强鲁棒性@@；高侧@@、低侧两个@@通道完全独立@@，且彼此的@@导通@@和@@关断@@之间@@存在@@@@ 2.5ns（TYP）延迟匹配@@；驱动器@@内部具备欠压锁定保护功能防止故障@@；HS 引脚@@抗@@负压@@能力强@@，支持@@ 100ns -(24V-VDD) 负压@@和@@@@ 50V/ns dV/dt 强抗噪声能力@@@@；内置自举二极管@@……SGM48211 就是@@一个集合以@@上全部性能@@的@@绝佳选择@@。

SGM48211 的@@ HS 引脚@@具有@@抗负压@@噪声能力@@@@，在@@ 100ns 时@@间内可承受的@@最大@@负压@@是@@@@ -(24V-VDD)。当@@ HS 引脚@@负压@@@@不超过芯片绝对最大@@@@额定值@@@@@@，芯片输出正常@@@@（如@@图@@@@ 1 所示@@）。

SGM48211 的@@ HS 引脚@@抗@@ dV/dt 噪声能力@@达到@@@@50V/ns。当@@ HS 引脚@@电压@@变化速率@@在@@芯片绝对最大@@@@额定值@@@@范围内@@@@，芯片正常工作@@，HO 和@@ LO 输出正常@@（如@@图@@@@ 2 所示@@）。

图@@ 2 HS 引脚@@抗@@ dV/dt 噪声能力@@

SGM48211 内部集成@@ 120V 额定电压@@的@@自举二极管@@，可以@@帮助客户省却二极管电路@@设计并减小@@ PCB 尺寸@@。如@@图@@@@ 3 所示@@，当@@上管@@@@ Q1 关断@@，下管@@ Q2 导通@@时@@@@，HS 引脚@@电压@@低于电源电压@@@@@@ VDD，VDD 通过自举二极管@@ DBOOT 对自举电容@@@@ CBOOT 进行充电@@，在@@自举电容@@两端产生@@ VBS 电压@@；当@@下管@@@@ Q2 关断@@，上管@@ Q1 开通时@@@@，驱动芯片内部上管@@@@ MOS 导通@@，由自举电容@@两端悬浮电压@@@@ VBS 支持@@ HO 相对@@ HS 的@@开关@@。随着@@上管@@@@ Q1 导通@@，HS 高压时@@自举二极管处于反偏@@，VBS 和@@电源@@ VDD 被隔离开@@。

除@@ SGM48211 之外@@，圣邦微电子@@还推出了同系列@@@@ 120V 高压半桥@@栅极@@驱动@@芯片@@ SGM48209 可供客户选择@@，其典型@@特性@@如@@表@@ 2 所示@@。

接下来@@，我们将以@@@@ SGM48211 为@@例@@，探讨一下在@@使用@@高压半桥@@栅极@@驱动@@产品@@过程中会遇到@@的@@各类问题及应对方案@@。

首先@@，在@@电路@@设计之初@@，需要特别注@@意@@的@@是@@@@自举电容@@@@ CBOOT 的@@选取@@@@，不能过小@@，亦不能过大@@。

当@@下管@@@@ Q2 导通@@，HS 电压@@低于电源电压@@@@ VDD，自举电容@@ CBOOT 会被充电@@。自举电容@@仅在@@上管@@@@ Q1 开通时@@@@放电@@，给高端电路@@提供@@电源@@ VBS。选取@@ CBOOT，首先@@要考虑的@@参数是@@上管@@@@@@ Q1 开通时@@@@，自举电容@@允许的@@最大@@电压@@降@@。如@@果@@ CBOOT 容值@@选择过小@@，会出现如@@图@@@@@@ 4 所示@@的@@现象@@，由于@@ CBOOT 上存储的@@电荷不足@@，VHB-VHS 的@@电压@@跌落至@@低于驱动芯片@@ HB 的@@ UVLO 阈值@@@@，从而触发驱动芯片欠压锁定保护@@，导致@@ HO 无输出@@，上管@@ Q1 无法开通@@。

根据驱动芯片@@ HB 的@@ UVLO 值@@，可由式@@（1）求得@@ CBOOT 的@@最小@@值@@@@@@。

式中@@，QG 是@@功率管的@@栅极@@总电荷量@@；IBL 是@@ HB 对地漏电流@@；IRGS 是@@流入栅极@@@@-源极电阻器的@@电流@@；IQBS 是@@ HB 至@@ HS 静态电流@@；tON 是@@上管@@@@ Q1 导通@@时@@@@间@@；VF 是@@自举二极管@@ DBOOT 的@@正向导通@@压降@@；VHB,OFF 是@@驱动芯片@@ VHB 的@@下降@@ UVLO 阈值@@@@。

从式@@（1）可见@@，随着@@ QG 增大@@，自举电容@@ CBOOT 的@@取值@@也需要增大@@@@，CBOOT 增大@@会导致@@自举二极管瞬时@@充电电流增大@@@@。需要特别注@@意@@的@@是@@@@，由于@@自举二极管是@@集成在@@@@ SGM48211 的@@内部@@，集成的@@自举二极管的@@@@ Die 面积有限@@，散热能力有限@@。CBOOT 充电电流超出自举二极管散热能力时@@@@，可能会烧毁自举二极管@@。图@@ 5、6 所示@@为@@在@@@@ VDD = 12V 条件下对@@ SGM48211 内部自举二极管@@充电时@@的@@峰值@@电流波形@@：CBOOT = 680nF，DBOOT 峰值@@电流为@@@@ 10.7A。

可见@@，CBOOT 的@@容值@@如@@果@@选择过大@@，会导致@@自举二极管存在@@损坏的@@风险@@@@。实际应用@@中@@，由于@@功率管@@ QG 较大@@，CBOOT 取值@@不得不大时@@@@（如@@ CBOOT ≥ 680nF 时@@），为@@了保护@@ SGM48211 内部自举二极管@@，可以@@选择在@@@@ CBOOT 处串联一个自举电阻@@ RBOOT（典型@@值@@@@ 1Ω 至@@ 10Ω）来限制自举电容@@的@@充电电流@@@@（如@@图@@@@ 7 所示@@）。如@@图@@@@ 8 所示@@，在@@VDD = 12V，CBOOT = 680nF，RBOOT = 1Ω 条件下对@@ SGM48211 内部自举二极管@@耐峰值@@电流能力进行测试@@，结果与@@图@@@@ 6 对比@@，DBOOT 峰值@@电流从@@ 10.7A 降至@@@@ 5.5A。

但是@@@@，自举电阻不可过大@@，否则会增加@@@@ VBS 时@@间常数@@。下管@@ Q2 的@@最低导通@@时@@@@间@@@@，即给自举电容@@充电或@@刷新电荷的@@时@@间@@，必须匹配这个时@@间常数@@@@。该时@@间常数@@取决于自举电阻@@，自举电容@@和@@开关器件的@@占空比@@，可由下式@@（2）求得@@。

式中@@，RBOOT 是@@自举电阻@@；CBOOT 是@@自举电容@@@@；D 是@@占空比@@。

当@@ CBOOT 串联自举电阻@@，需要考虑自举电阻带来的@@一个额外的@@电压@@降@@。

式中@@：ICHARGE 是@@自举电容@@@@充电电流@@；tCHARGE 是@@自举电容@@@@充电时@@间@@，即下管@@@@ Q2 导通@@时@@@@间@@；RBOOT 是@@自举电阻@@。

除@@了上述自举电容@@@@ CBOOT 的@@选取@@@@需要特别注@@意@@之外@@@@，高压半桥@@栅极@@驱动@@产品@@在@@实际应用@@中@@还经常遇到@@的@@一大挑战是@@@@ HS 引脚@@负压@@@@带来的@@芯片失效@@。

如@@图@@@@ 9 所示@@，由于@@实际电路@@中存在@@上下管@@功率器件@@的@@封装@@电感和@@电路@@板走线的@@寄生电感@@，上管@@ Q1 导通@@时@@@@，电流经过上管@@流过@@负载电感@@；上管@@ Q1 关断@@换流时@@@@，续流电流经过下管@@@@ Q2 的@@体二极管流过@@负载电感@@，该电流会在@@@@ LS1、LS2 等@@寄生电感上产生电压@@@@，从而导致@@@@ HS 引脚@@处产生低于地线电压@@的@@负压@@@@。该负电压@@的@@大小正比于寄生电感的@@大小和@@开关器件的@@电流关断@@速度@@ di/dt，如@@式@@（4）所示@@，其中@@ di/dt 由栅极@@驱动@@电阻@@ RG 和@@开关器件的@@输入电容@@ CISS 决定@@。

式中@@，VF 是@@下管@@@@ Q2 的@@体二极管正向导通@@压降@@。

SGM48211 的@@ HS 引脚@@在@@@@ 100ns 时@@间内可承受的@@最大@@负压@@是@@@@ -(24V-VDD)，当@@ HS 引脚@@负压@@@@幅值@@超过驱动芯片@@ HS 引脚@@的@@耐负压@@最大@@值@@@@@@，可能会导致@@驱动芯片发生闩锁效应@@，产生不可预测的@@结果@@。如@@ HI 为@@低电平@@时@@@@，HO 从低电平@@跳到@@高电平@@@@，半桥@@两个@@功率管发生直通短路@@。如@@图@@@@ 10、11 所示@@，在@@上管@@关断@@的@@时@@候@@ HS 引脚@@的@@瞬间电压@@达到@@了@@ -18.6V，这个负压@@使得@@ HO 从低电平@@跳变成高电平@@@@，上管@@和@@下管@@直通短路@@。

另外@@，自举电容@@两端最大@@的@@电压@@@@ VHB-VHS 等@@于@@ VDD-VF-VHS，HS 引脚@@负压@@@@过大可能会使自举电容@@处于过压状态@@，会有打坏电容@@，短路到@@@@ HS 的@@风险@@。同时@@@@如@@果@@@@ VHB-VHS 超过驱动芯片的@@绝对最大@@@@额定值@@@@@@，会导致@@驱动芯片过压损坏@@。

由上述分析可知@@，HS 引脚@@负压@@@@过大容易导致@@驱动芯片失效@@。因此@@，如@@何抑制@@ HS 负压@@，将是@@高压半桥@@栅极@@驱动@@芯片@@应用@@中的@@重要课题@@。为@@了减小@@ HS 引脚@@负压@@@@，在@@电路@@设计中需要注@@意@@@@：

1、优化布局@@，减少寄生电感@@（如@@图@@@@ 12 所示@@）。半桥@@电路@@的@@两个@@功率管尽可能靠近放置@@，它们之间@@连线尽可能短粗@@；驱动芯片尽量靠近功率管@@，减少驱动回路的@@走线@@；使用@@低寄生电感的@@驱动电阻@@；使用@@低寄生电感的@@瓷片电容作为@@自举电容@@@@ CBOOT，同时@@@@ CBOOT 尽量靠近驱动芯片引脚@@@@；退耦电容尽量靠近驱动芯片引脚@@@@@@。

2、降低功率管的@@开关@@速度@@，从而降低开关时@@的@@电流变化率@@ di/dt。增大@@驱动电阻@@（注@@意@@：这种方法会增加@@功率管开关损耗@@）；外加缓冲电路@@@@。

3、在@@ HS 和@@ VSS 之间@@增加@@一个低正向导通@@压降的@@肖特基二极管@@：快@@速将@@ HS 引脚@@负压@@@@钳位到@@@@ -0.7V 左右@@（如@@图@@@@ 13 所示@@）。为@@验证该方法@@，在@@图@@@@ 11 测试条件的@@基础上@@，增加@@ HS 到@@ VSS 的@@钳位肖特基二极管@@。上电测试后发现@@ HS 引脚@@负压@@@@被成功钳位@@，HO 输出无异常跳变@@，驱动芯片工作正常@@（如@@图@@@@ 14 所示@@）。

4、可以@@考虑在@@@@ HS 与@@ SW 间放置一个低阻值@@噪声抑制电阻@@ RVS。既可以@@作为@@驱动电阻起到@@限制上管@@@@ Q1 的@@开通速度和@@关断@@速度的@@作用@@，也可以@@作为@@自举电阻限制@@ CBOOT 的@@充电电流@@，还限制了在@@上管@@@@ Q1 源极的@@电压@@负向瞬态时@@肖特基二极管的@@电流@@。

关于圣邦微电子@@@@
圣邦微电子@@（北京@@）股份有限公司@@@@（股票代码@@ 300661）专注@@于高性能@@@@、高品质模拟集成电路@@的@@研发和@@销售@@。产品覆盖信号链和@@电源@@管理两大领域@@，拥有@@ 30 大类@@ 4600 余款可供销售型@@号@@，全部自主研发@@，广泛应用@@于工业@@、汽车电子@@、通信设备@@、消费类电子和@@医疗仪器等@@领域@@，以@@及物联网@@@@、新能源和@@人工智能等@@新兴市场@@。

新型@@@@MOSFET栅极@@驱动@@IC助力移动电子设备小型@@化@@

judy — Tue, 14 Nov 2023 03:19:00 +0000

如@@今@@，移动设电子备的@@功能越来越多@@，性能@@要求越来越高@@，电路@@也越来越复杂@@。随着@@这些设备所使用@@的@@@@IC和@@开关数量的@@不断增加@@@@，设备的@@低功耗要求和@@延长电池寿命的@@矛盾也越来越突出@@。

用于@@MOSFET栅极@@驱动@@IC应用@@的@@负载开关@@恰恰可以@@配合电源管理@@IC动态关闭非活动电路@@区块@@，在@@降低功耗@@、节省电力的@@同时@@@@提高可靠性@@。根据需求和@@产品的@@不同@@，除@@了开关功能外@@，负载开关@@IC还可以@@提供@@过压及欠压保护@@、热关断@@@@、反向电流阻断@@、过流限制@@、转换速率@@控制@@、输出放电等@@功能@@。

东芝@@已大量投放市场的@@五款新型@@@@@@MOSFET栅极@@驱动@@IC—TCK42xG系列@@（TCK420/2/3/4/5G）是@@支持@@外部背对背@@@@MOSFET的@@器件@@，可阻止电流反向流入负载开关@@@@。其最大@@亮点是@@具备宽输入电压@@范围@@且内置充电泵电路@@@@@@，有助于实现移动电子设备的@@小型@@化@@。

什么是@@@@MOSFET栅极@@驱动@@IC

作为@@一种用于@@外部@@N沟道@@MOSFET的@@开关@@控制器件@@，MOSFET栅极@@驱动@@IC内置了电荷泵和@@保护电路@@@@。MOSFET栅极@@驱动@@电路@@由两个@@正向转换器构成@@，一个是@@对功率@@MOSFET栅极@@电容充电@@的@@转换器@@；另一个是@@对其栅极@@电容放电的@@转换器@@。

MOSFET栅极@@驱动@@IC采用@@超紧凑型@@封装@@@@，具有@@低静态电流@@和@@宽输入电压@@@@。将其与@@@@N沟道@@MOSFET结合使用@@@@时@@@@，可实现小尺寸@@和@@低损耗的@@电源@@@@。

东芝@@的@@@@MOSFET栅极@@驱动@@IC具有@@多种过压锁定功能@@，可用于@@单高边@@@@、背对背@@负载开关@@和@@电源@@多路复用器@@。不仅如@@此@@，东芝@@可提供@@模拟@@、开关评估和@@安全工作区等@@各种技术数据的@@支持@@@@。

所谓外部背对背@@@@MOSFET是@@指当@@使用@@栅极@@驱动@@@@IC负载开关@@来阻止电流反向流入负载开关@@时@@@@，两个@@N沟道@@MOSFET在@@外部背对背@@连接@@（共源结构或@@共漏结构@@），也称为@@反向电流阻断@@@@。

什么是@@@@MOSFET栅极@@驱动@@IC

东芝@@TCK42xG系列@@MOSFET栅极@@驱动@@IC

其主要特性@@如@@下@@

（1）宽输入电压@@范围@@，栅源极之间@@带保护电路@@@@，内置充电泵电路@@@@

（2）内置电荷泵电路@@@@，栅极@@-源极电压@@@@设置@@（5.6V、10V取决于输入电压@@@@）

（3）过压锁定支持@@@@5V至@@24V

（4）低输入关断@@电流@@：IQ(OFF)＝0.5μA（最大@@值@@@@）@VIN＝5V

东芝@@TCK42xG系列@@主要规格@@@@

功能特性@@分析@@

东芝@@TCK42xG系列@@MOSFET栅极@@驱动@@IC新增的@@五款产品配备了过压锁定功能@@，能根据输入电压@@控制外部@@MOSFET的@@栅极@@电压@@@@。

新产品具体包括@@：用于@@24V电源的@@@@TCK420G；用于@@12V电源的@@@@TCK422G和@@TCK423G；用于@@9V电源的@@@@TCK424G；以@@及用于@@@@5V电源的@@@@TCK425G。这些产品与@@已经推出的@@用于@@@@20V电源的@@@@TCK421G共同构成了完整的@@产品线@@。

这五款产品推出后@@，用户可以@@在@@@@TCK42xG系列@@中选择@@10V和@@5.6V两种类型@@的@@栅源电压@@@@（覆盖更多规格@@MOSFET）。凭借输入过压锁定功能的@@多种检测电压@@@@，该产品可用于@@@@5V至@@24V的@@电源@@。如@@果@@与@@外部背对背@@@@MOSFET结合使用@@@@，可适用于@@@@具有@@反向电流阻断@@功能的@@负载开关@@电路@@@@或@@电源多路复用器电路@@@@@@。

负载开关@@电路@@@@（单高边@@、背对背@@）

电源多路复用器电路@@@@

除@@此之外@@@@，其内置的@@电荷泵电路@@支持@@@@2.7V至@@28V宽输入电压@@范围@@，因此@@经过间歇操作@@，可为@@外部背对背@@@@MOSFET的@@栅极@@和@@源极之间@@提供@@稳定的@@电压@@@@—这种方式允许大电流切换@@。

TCK42xG采用@@WCSP6G（1.2mm×0.8mm芯片级@@）封装@@，是@@业内最小@@的@@封装@@类型@@之一@@，有助于实现可穿戴设备@@、智能手机等@@小型@@设备的@@高密度贴装@@，从而缩小系统@@尺寸@@@@。

产品应用@@方向@@

东芝@@还开发了基于@@TCK42xG的@@电源@@多路复用器参考设计@@，帮助用户快@@速@@、便捷地开发产品@@。

电源多路复用器电路@@@@板@@

一直以@@来@@，东芝@@都致力于为@@业界提供@@更好的@@产品与@@服务@@，欢迎大家前往东芝@@半导体@@官网@@了解更多信息@@！

来源@@：东芝@@半导体@@

深度剖析@@ IGBT 栅极@@驱动@@注@@意@@事项@@

judy — Mon, 10 Jul 2023 06:51:57 +0000

IGBT晶体管的@@结构要比@@ MOSFET 或@@双极结型@@晶体管@@ (BJT) 复杂得多@@。它结合了这两种器件的@@特点@@，并且有三个@@端子@@：一个栅极@@@@、一个集电极和@@一个发射极@@。就栅极@@驱动@@而言@@@@，该器件的@@行为@@类似于@@ MOSFET。它的@@载流路径与@@@@ BJT 的@@集电极@@-发射极路径非常相似@@。图@@ 1 显示了@@ n 型@@ IGBT 的@@等@@效器件电路@@@@。

图@@ 1. IGBT的@@等@@效电路@@@@

了解基本驱动器@@@@

图@@ 2. IGBT的@@导通@@电流@@

为@@了快@@速导通@@和@@关断@@@@ BJT，必须在@@每个方向上硬驱动栅极@@电流@@，以@@将载流子移入和@@移出基极区@@。当@@ MOSFET 的@@栅极@@被驱动为@@高电平@@时@@@@，会存在@@一个从双极型@@晶体管的@@基极到@@其发射极的@@低阻抗路径@@。这会使晶体管快@@速导通@@@@。因此@@，栅极@@电平@@被驱动得越高@@，集电极电流开始流动的@@速度就会越快@@@@。基极和@@集电极电流如@@图@@@@@@ 2 所示@@。

图@@ 3. IGBT的@@关断@@电流@@

关断@@场景有点不同@@，如@@图@@@@ 3 所示@@。当@@ MOSFET 的@@栅极@@电平@@被拉低时@@@@，BJT 中将没有基极电流的@@电流路径@@。基极电流的@@缺失会诱发关断@@过程@@；不过@@，为@@了快@@速关断@@@@，应强制电流进入基极端子@@。由于@@没有可用的@@机制将载流子从基极扫走@@，因此@@ BJT 的@@关断@@相对@@较慢@@。这导致@@了一种被称为@@尾电流的@@现象@@，因为@@基极区中存储的@@电荷必须被发射极电流扫走@@。很明显@@，更快@@的@@栅极@@驱动@@@@ dv/dt 速率@@（源于更高的@@栅极@@电流能力@@）将会更快@@地接通和@@关断@@@@ IGBT，但对于器件的@@开关@@速度@@（特别是@@关断@@速度@@）而言@@，是@@存在@@固有限制的@@@@。正是@@由于@@这些限制@@，开关频率通常在@@@@ 20kHz 至@@ 50kHz 范围内@@，尽管@@在@@特殊情况下它们也可以@@用于@@更快@@和@@更慢的@@电路@@@@。IGBT 通常用于@@谐振和@@硬开关拓扑中的@@高功率@@ (Po > 1 kW) 电路@@。谐振拓扑最大@@程度降低了开关损耗@@，因为@@它们要么是@@零电压@@开关@@，要么是@@零电流开关@@。较慢的@@@@ dv/dt 速率@@可以@@提高@@ EMI 性能@@（当@@涉及这方面问题时@@@@），并在@@导通@@和@@关断@@转换期间减少尖峰的@@形成@@。这是@@以@@降低效率为@@代价的@@@@，因为@@此时@@导通@@和@@关断@@的@@时@@间会比较长@@。 二次导通@@@@ MOSFET 存在@@一种称为@@二次导通@@@@的@@现象@@。这是@@由于@@漏电压@@的@@@@ dv/dt 速率@@非常快@@@@，其范围可以@@在@@@@ 1000–10000 V/us 之间@@。尽管@@ IGBT 的@@开关@@速度通常不如@@@@ MOSFET 快@@，但由于@@@@所使用@@的@@是@@高电压@@@@，因此@@它们仍然可以@@遭遇非常高的@@@@ dv/dt 电平@@。如@@果@@栅极@@电阻过高@@，就会导致@@二次导通@@@@@@。

图@@ 4. 带有寄生电容@@的@@@@IGBT

在@@这种情况下@@，当@@驱动器@@将栅极@@电平@@拉低时@@@@，器件开始关断@@@@，但由于@@@@ Cgc 和@@ Cge 分压器的@@原因@@，集电极上的@@电压@@升高会在@@栅极@@上产生电压@@@@。如@@果@@栅极@@电阻过高@@，栅极@@电压@@可升高到@@足以@@使器件重新导通@@@@。这将导致@@大功率脉冲@@，从而可能引发过热@@，在@@某些情况下@@甚至@@会损坏器件@@。该问题的@@限制公式为@@@@：其中@@，

dv/dt 为@@关断@@时@@集电极上电压@@波形上升@@的@@速率@@@@

图@@片为@@栅极@@@@的@@平台电平@@@@

Rg为@@总栅极@@电阻@@

Cgc 为@@栅极@@@@-发射极电容@@

应注@@意@@@@，数据表上的@@@@ Ciss 是@@ Cge 和@@ Cgc 电容的@@并联等@@效值@@@@。类似地@@，Rg 是@@栅极@@驱动@@器阻抗@@、物理栅极@@电阻和@@内部栅极@@电阻的@@串联和@@@@。内部栅极@@电阻有时@@可根据数据表计算出来@@。如@@果@@计算不出来@@，可通过以@@下方式进行测量@@：使用@@ LCR 电桥并使集电极@@-发射极引脚@@短路@@，然后在@@接近开关频率的@@频率下测量等@@效串联@@ RC。如@@果@@使用@@的@@是@@@@ FET 输出级@@，则可以@@在@@其数据表中找到@@驱动器@@阻抗@@。如@@果@@无法在@@数据表上找到@@@@，可通过将峰值@@驱动电流取为@@其额定@@ VCC 电平@@来进行近似计算@@。因此@@，最大@@总栅极@@电阻为@@@@：最大@@ dv/dt 是@@基于栅极@@驱动@@电流以@@及@@ IGBT 周围的@@电路@@阻抗@@。如@@果@@将高值@@电阻器用于@@栅极@@驱动@@@@，则需要在@@实际电路@@中进行验证@@。图@@ 5 显示了@@同一电机控制电路@@中三个@@不同@@ IGBT 的@@关断@@波形@@。在@@此应用@@中@@，dv/dt 为@@ 3500 V/s。

图@@ 5. 三个@@IGBT的@@关断@@波形@@

对于该情况而言@@@@，IGBT #2 的@@典型@@@@ Cgc 为@@ 84 pF，而阈值@@@@栅极@@电压@@为@@@@ 7.5 V（在@@ 15 A 的@@条件下@@）。利用上述公式@@，该电路@@的@@最大@@总栅极@@电阻为@@@@@@： Rg < 25.5 Ω。因此@@，如@@果@@内部栅极@@电阻为@@@@ 2Ω，驱动器@@阻抗为@@@@ 5Ω，则所使用@@的@@绝对最大@@@@栅极@@电阻应为@@@@ 18Ω。实际上@@，由于@@ IGBT、驱动器@@、板阻抗和@@温度的@@变化@@，建议采用@@一个较小的@@最大@@值@@@@@@（例如@@@@ 12Ω）。

图@@ 6. 等@@效栅极@@驱动@@电路@@@@

栅极@@振铃@@ 去除@@外部栅极@@电阻器可能会获得最佳的@@高频性能@@@@，同时@@@@确保不会发生二次导通@@@@@@。在@@某些情况下@@，这可能会起作用@@，但也可能由于@@栅极@@驱动@@电路@@中的@@阻抗而导致@@振荡@@。栅极@@驱动@@电路@@为@@串联@@ RLC 谐振电路@@@@。电容主要源于@@ IGBT 寄生电容@@。所示@@的@@两个@@电感则源自@@ IGBT 和@@驱动器@@的@@板走线电感与@@焊线电感的@@组合@@。在@@栅极@@电阻很小或@@没有栅极@@电阻的@@情况下@@，谐振电路@@@@将会振荡并造成@@ IGBT 中的@@高损耗@@。此时@@需要有足够大的@@栅极@@电阻来抑制谐振电路@@@@@@，从而消除@@振荡@@。由于@@电感难以@@测量@@，因此@@也就很难计算适合的@@电阻@@。要最大@@程度降低所需的@@最小@@栅极@@电阻@@，最佳方案是@@采用@@良好的@@布局程序@@。驱动器@@与@@@@ IGBT 栅极@@之间@@的@@路径应尽可能短@@。这适用于@@@@栅极@@驱动@@的@@整个电路@@路径以@@及接地回路路径@@。如@@果@@控制器不包括集成驱动器@@@@，则将@@ IGBT 驱动器@@置于@@ IGBT 的@@栅极@@附近要比将栅极@@驱动@@器的@@输入置于控制器的@@@@ PWM 输出端更为@@重要@@。从控制器到@@驱动器@@的@@电流非常小@@，因此@@相比从驱动器@@到@@@@ IGBT 的@@高电流和@@高@@ di/dt 电平@@所造成的@@影响@@，任何杂散电容的@@影响都要小得多@@。短而宽的@@走线是@@最大@@程度降低电感的@@最佳方式@@。典型@@的@@最小@@驱动器@@电阻范围为@@@@ 2Ω至@@ 5Ω。这其中@@包括驱动器@@阻抗@@、外部电阻值@@和@@内部@@ IGBT 栅极@@电阻值@@@@。一旦设计好板的@@布局@@，即可确定并优化栅极@@电阻值@@@@@@。 总结@@ 本文给出了最大@@和@@最小@@栅极@@电阻值@@@@的@@指南@@。在@@这些限值@@之间@@有一个取值@@范围@@，藉此可以@@对电路@@进行调谐@@，从而获得最大@@效率@@、最小@@ EMI 或@@其他重要参数@@。在@@电路@@设计中取一个介于这些极值@@之间@@的@@安全值@@可确保@@设计的@@稳健@@。 参考文献@@ [1]《Power Semiconductor Devices》（功率半导体器件@@），B. Jayant Baliga，PWS Publishing Company，Boston。ISBN 0−534−94098−6 文章来源@@@@：安森美@@

IGBT栅极@@驱动@@设计@@，关键@@188足彩外围@@app 该怎么选@@？

judy — Thu, 29 Sep 2022 02:34:02 +0000

栅极@@驱动@@中最关键@@的@@时@@刻是@@@@IGBT的@@开启和@@关闭@@。我们的@@目标是@@快@@速执行此功能@@，在@@IGBT开启时@@@@噪音和@@振铃最小@@@@。不过@@，上升@@/下降时@@间过快@@可能会导致@@不必要的@@振铃和@@不良@@EMI，而上升@@@@/下降时@@间过慢会增加@@@@IGBT的@@开关@@损耗@@。

图@@1：DGD0216 的@@栅极@@驱动@@组件@@

上图@@展示的@@是@@来自@@Diodes的@@DGD0216栅极@@驱动@@器组件@@。通过仔细选择@@RG和@@RRG，可以@@有选择地控制@@IGBT栅极@@驱动@@器的@@上升@@和@@下降时@@间@@。开启时@@@@，所有电流将通过@@RG流过@@IC，并对@@IGBT栅极@@电容充电@@，因此@@增加@@或@@减少@@@@RG将相应地增加@@或@@减少@@应用@@中的@@上升@@时@@间@@。随着@@DRG的@@添加@@，下降时@@间可以@@独立控制@@，因为@@关断@@电流从@@IGBT栅极@@电容通过@@RRG和@@DRG流向集成电路@@中的@@驱动器@@到@@@@GND。因此@@，增加@@或@@减少@@RRG将相应地增加@@或@@减少@@下降时@@间@@。有时@@不需要这种精细控制@@，在@@这种情况下@@，您可以@@只使用@@@@RG。

增加@@导通@@和@@关断@@可以@@限制由寄生电感引起的@@振铃和@@噪声@@，因此@@在@@噪声环境中@@，可能需要增加@@栅极@@电阻@@。栅极@@188足彩外围@@app 的@@选择是@@一个折衷方案@@，即一方面@@，上升@@时@@间越快@@@@，振铃越多@@，电磁干扰越差@@，但效率越高@@；而另一方面@@，上升@@时@@间越慢@@，电磁干扰和@@噪声性能@@越好@@，而效率越差@@。

栅极@@188足彩外围@@app 的@@精确值@@取决于应用@@程序的@@参数和@@系统@@要求@@。RG值@@通常在@@@@5Ω到@@50Ω之间@@，最佳值@@由@@IGBT栅极@@电容和@@栅极@@驱动@@器的@@驱动电流决定@@@@。RRG值@@通常在@@@@3Ω和@@20Ω之间@@，最佳值@@由@@IGBT栅极@@电容和@@栅极@@驱动@@器的@@驱动电流决定@@@@。

本文转载自@@：得捷电子@@DigiKey微信公众号@@

东芝@@推出智能栅极@@驱动@@光耦@@@@，有助于简化功率器件@@的@@外围电路@@设计@@

judy — Wed, 31 Aug 2022 06:57:17 +0000

东芝@@电子@@188足彩外围@@app 及存储装置株式会社@@（“东芝@@”）宣布扩大其智能栅极@@驱动@@光耦@@产品线@@，推出一款输出电流为@@@@2.5A的@@智能栅极@@驱动@@光耦@@@@---“TLP5222”。这是@@一种可为@@@@MOSFET或@@IGBT等@@功率器件@@提供@@过流保护的@@隔离栅极@@驱动@@@@IC，内置保护操作自动恢复的@@功能@@。该产品于今日开始出货@@。

TLP5222持续监测其驱动的@@功率器件@@的@@漏极@@-源极电压@@@@（VDS）[1]或@@集电极@@-发射极电压@@@@（VCE）[2]。内置的@@过流检测与@@保护功能可检测出功率器件@@中因过流导致@@的@@任何@@VDS或@@VCE上升@@，并执行软关断@@@@。

此外@@，这种新型@@@@光耦@@还内置自动恢复功能@@，在@@触发保护操作后@@25.5μs（典型@@值@@@@）将光耦@@重置到@@正常工作状态@@。这简化了控制器中的@@序列设置@@。它还集成了隔离故障状态反馈功能@@，一旦检测出过流即可向控制器发送故障信号@@，同时@@@@有源米勒钳位功能@@可防止上下桥臂功率器件@@发生短路@@[3]，帮助简化设计@@，并减少外部电路@@@@。

与@@此同时@@@@@@，TLP5222采用@@SO16L封装@@，可确保@@8mm（最小@@值@@@@）的@@爬电距离和@@电气间隙@@，适用于@@@@需要实现较高绝缘性能@@的@@设备@@。此外@@，其额定工作温度@@范围为@@@@-40℃至@@110℃，适用于@@@@恶劣温度环境下的@@各类应用@@@@，如@@光伏@@发电系统@@和@@不间断电源@@（UPS）。

该系列@@产品@@还包括@@TLP5212、TLP5214A和@@TLP5214。这三款产品不具备内置的@@自动恢复功能@@，但是@@@@通过输入@@LED的@@信号也可以@@将其重置回正常运行@@，用户可以@@针对具体的@@使用@@条件选择合适产品@@。

短路示例@@

应用@@：

MOSFET／IGBT栅极@@驱动@@

工业变频器和@@交流伺服器@@

可再生能源逆变器@@（光伏@@（PV）逆变器等@@@@）

开关电源@@（UPS等@@）

特性@@：

内置保护操作自动恢复功能@@

峰值@@输出电流@@额定值@@@@@@：IOPH／IOPL＝±2.5A

内置过流检测@@、隔离故障状态反馈和@@有源米勒钳位等@@保护功能@@

采用@@SO16L封装@@，确保了@@8mm（最小@@值@@@@）的@@爬电距离和@@电气间隙@@

主要规格@@：

（除@@非另有说明@@，Ta＝40℃至@@110℃）

器件型@@号@@			TLP5222
封装@@	名称@@		SO16L
	尺寸@@（mm）		10.3×10（典型@@值@@@@）厚度@@：2.3（最大@@值@@@@）
绝对最大@@@@ 额定值@@@@	工作温度@@Topr（℃）		-40至@@110
	峰值@@输出电流@@IOPH／IOPL（A）		±2.5
建议工作条件@@	输出侧总供电电压@@@@@@（VCC2−VEE）（V）		15至@@30
	故障反馈@@IC供电电压@@@@VCC1（V）		2.7至@@5.5
电气特性@@@@	供电电流@@ICC2H，ICC2L最大@@值@@@@（mA）		5
	阈值@@@@输入电流@@（L／H）IFLH最大@@值@@@@（mA）		6.0
	DESAT阈值@@@@电压@@@@VDESAT典型@@值@@@@（V）		6.6
开关特性@@@@	传输延迟时@@间@@tpHL，tpLH最大@@值@@@@（ns）		250
	DESAT输入静音时@@间@@tDESAT(MUTE)典型@@值@@@@（μs）		25.5
	共模瞬态抑制@@ CMH、CML最小@@值@@@@（kV/μs）	@Ta＝25℃， CF＝Open	±25
		@Ta＝25℃， CF＝1nF	±50
隔离特性@@@@	隔离电压@@@@BVS最小@@值@@@@（Vrms）	@Ta＝25℃	5000
库存查询与@@购买@@			在@@线购买@@

注@@：

[1] 适用于@@@@功率@@MOSFET

[2] 适用于@@@@IGBT

[3] 某些功率器件@@在@@启动上下桥臂功率器件@@的@@开关@@过程中@@，米勒电流产生噪声或@@引起这些功率器件@@故障的@@现象@@。

如@@需了解相关新产品的@@更多信息@@，请访问以@@下网@@址@@：

TLP5222

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/optoelectronics/photorelay-mosfet-output/detail.TLP5222.html

如@@需了解相关东芝@@智能栅极@@驱动@@光耦@@的@@更多信息@@，请参考以@@下应用@@说明@@：

Smart Gate Driver Photocoupler TLP5214A/TLP5214/TLP5212/TLP5222 Application Note -Introduction-

https://toshiba-semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=15422

Smart Gate Driver Photocoupler TLP5214A/TLP5214/TLP5212/TLP5222 Application Note Advanced edition

https://toshiba-semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=30773

如@@需了解相关隔离器@@@@／固态继电器@@的@@更多信息@@，请访问以@@下网@@址@@：

隔离器@@／固态继电器@@

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/product/isolators-solid-state-relays.html

如@@需了解相关新产品在@@线分销商网@@站的@@供货情况@@，请访问以@@下网@@址@@：

TLP5222

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/where-to-buy/stockcheck.TLP5222.html

*本文提及的@@公司@@名称@@@@、产品名称@@和@@服务名称@@可能是@@其各自公司@@的@@商标@@。

*本文档中的@@产品价格和@@规格@@、服务内容和@@联系方式等@@信息@@，在@@公告之日仍为@@最新信息@@，但如@@有变更@@，恕不另行通知@@。

关于东芝@@电子@@@@188足彩外围@@app 及存储装置株式会社@@

东芝@@电子@@188足彩外围@@app 及存储装置株式会社@@是@@先进的@@半导体和@@存储解决方案的@@领先供应商@@，公司@@累积了半个多世纪的@@经验和@@创新@@，为@@客户和@@合作伙伴提供@@分立半导体@@、系统@@LSI和@@HDD领域的@@杰出解决方案@@。

公司@@23,100名员工遍布世界各地@@，致力于实现产品价值@@的@@最大@@化@@，东芝@@电子@@188足彩外围@@app 及存储装置株式会社@@十分注@@重与@@客户的@@密切协作@@，旨在@@促进价值@@共创@@，共同开拓新市场@@，公司@@现已拥有@@超过@@7,110亿日元@@（62亿美元@@）的@@年销售额@@，期待为@@世界各地的@@人们建设更美好的@@未来并做出贡献@@。

如@@需了解有关东芝@@电子@@@@188足彩外围@@app 及存储装置株式会社@@的@@更多信息@@，请访问以@@下网@@址@@：https://toshiba-semicon-storage.com