了解您的柵極驅動器

觀看視頻系列，“了解您的柵極驅動器”。 柵極驅動器雖然經常被忽視，但是它在電源和電機控制系統等系統中發揮著很重要的作用。我喜歡把柵極驅動器比作肌肉!該視頻系列說明了柵極驅動器的工作原理，并重點介紹了關鍵的柵極驅動器參數。涉及的主題包括負電壓處理、延遲匹配、寬VDD和工作溫度范圍等。這篇博文將更全面地解釋這些主題。

負電壓

柵極驅動器中的負電壓處理是指承受輸入和輸出端負電壓的能力。這些不必要的電壓可能是由于開關轉換、泄漏或布局不良引起的。柵極驅動器的負電壓承受能力對于穩健可靠的解決方案至關重要。

圖1顯示了TI柵極驅動器如何處理大量的下沖和過沖產生的負電壓，防止集成電路受到損壞。

圖 1：負反向電壓處理

延遲匹配

延遲匹配是一項衡量標準用于表示通道之間的內部傳播延遲的匹配準確度。如果在兩個通道的輸入端同時施加一個信號，則兩個通道輸出的時間延遲是延遲匹配數值。延遲匹配數值越小，柵極驅動器可以實現的性能越好。

延遲匹配有兩個主要好處：

·確保同時驅動的并聯MOSFET具有最小的導通延遲差。

·簡化了柵極驅動器輸出的并聯，可有效倍增電流能力，同時簡化并聯電源開關的驅動。

TI的UCC27524A具有非常精確的1ns(典型值)延遲匹配，可將驅動電流從5A增加到10A。圖2顯示的 UCC27524A的A和B通道組合在一個驅動器中。INA和INB輸入端連接在一起，OUTA和OUTB同樣如此。一個信號控制并聯組合。

圖 2：并聯輸出并可倍增驅動電流的UCC27524A

精確延遲匹配的效果之一是提高功率密度。隔離電源、DC/DC模塊和太陽能逆變器的功率因數校正(PFC)和同步整流模塊等應用都需要更高的功率密度，而對于相同的輸出功率，設計者的選擇通常僅限于相同或更小的尺寸。

寬VDD范圍

當我提到“寬VDD范圍”時，我指的是連接到MOSFET的漏極的正電源電壓或連接到絕緣柵雙極晶體管(IGBT)集電極的正電源電壓。對于柵極驅動器，VDD定義驅動器輸出的范圍。

寬VDD范圍有三個好處：

·為您的系統設計提供靈活性，可以使用具有不同工作電壓的同一驅動器和不同類型的電源開關。

·在有噪聲的環境中或在使用低質量的電源時非常可靠，可有效防止系統被過沖或下沖損壞。

·具有寬VDD范圍的驅動器可用于分離軌系統，例如驅動具有正和負電源的IGBT。

總體而言，寬VDD范圍使您可以在極端條件下靈活地進行系統設計，提供高可靠性。

工作溫度范圍

一個經常被忽視的細節是柵極驅動器的測試條件。通常會看到在室溫(25°C)下測試柵極驅動器。在整個工作溫度范圍內列出了規格最小和最大值，并添加了統計保護帶。

不要忽視工作溫度范圍，因為當溫度保持在-40°C至125°C時，與在室溫下相比，最小和最大規格可能會發生顯著的變化。大多數TI柵極驅動器器件的溫度范圍為-40°C至125°C或140°C。 這在極端溫度下提供了一致的性能和穩定性。考慮數據表中的這些細節，可以更輕松地選擇正確的柵極驅動器。

正如您所見，在選擇系統的柵極驅動器時，需要考慮許多參數。請觀看我們的視頻系列，并在德州儀器在線技術支持社區 中提出任何問題。