驅動電路設計（一）—— 驅動器的功能綜述

驅動電路設計是功率半導體應用的難點，涉及到功率半導體的動態過程控制及器件的保護，實踐性很強。為了方便實現可靠的驅動設計，英飛凌的驅動集成電路自帶了一些重要的功能，本系列文章將詳細講解如何正確理解和應用這些驅動器的功能。

每一個功率開關都需要一個驅動器，功率開關在系統中會承受高壓大電流，如何使得功率半導體優雅地開通和關斷，驅動電路功不可沒。另外，驅動電路還需要承擔功率開關保護的重任，檢測短路工況，快速柔和地關斷。

驅動器的大類

功率半導體驅動是一種值得研究的技術，驅動對象不同、應用系統要求不同，對驅動電路的要求也不同，英飛凌共有441個不同的型號（截止2025年1月16日），分別屬于非隔離型、電平位移型和采用無磁芯變壓器的隔離型。《好物下載丨《英飛凌柵極驅動電路設計選型指南》——92頁產品信息和技術資料》

非隔離驅動器一般獨立用于低壓側，譬如Boost PFC電路，單管準諧振電路，電池供電的電動工具等。非隔離驅動器是低壓驅動器，但英飛凌還是采用了先進130納米制程的高壓柵極驅動器技術，更堅固可靠。

電平位移驅動器可以提供功能絕緣，可以驅動橋式電路的上下橋臂，上橋臂供電可以采用簡單的自舉的方式，系統簡單，成本低，主要用于家用電器、LED照明、電源、智能樓宇等領域的功率半導體驅動。近年英飛凌推出了1200V版本，除了針對380V三相交流供電的熱泵、HVAC、CAC等，還進入了小功率工業電機驅動領域。

電隔離驅動器英飛凌采用的磁耦合隔離技術，為工業應用中的功率半導體提供電隔離的驅動和保護，英飛凌最高電流規格的工業級隔離型柵極驅動輸出電流高達18A，減少了對外部擴展電路的需求，帶精確離散小的DESAT保護、有源米勒鉗位，不同封裝可實現不同的絕緣等級，有UL 1577和IEC 60747-17認證。

驅動器產品舉例

由于驅動對象不同、應用系統要求不同，對驅動電路的要求也不同，最簡單的非隔離驅動器只有6個針腳，但過流保護（OCP）、故障報告和使能功能基本功能一應俱全，而一個汽車級的驅動器可能有36個腳，功能強大。

下圖是一個最簡單的驅動器，譬如單通道低邊柵極驅動器1ED44175N01B非常小，采用SOT-23六管腳，外型尺寸2.9*1.6mm，驅動電流高達+/-2.6A，還集成了過流保護（OCP）、故障報告FTL和使能EN功能。視頻《集成過流保護的25V單通道低側柵極驅動器1ED4417x系列產品》

下圖是DSO-8 300mil八針腳寬體封裝的隔離型驅動器，1ED3241MC12H和1ED3251MC12H最大電流可以做到18A。還集成了兩級開通和關斷過程的電壓變化率控制和米勒鉗位。視頻《兩級電壓變化率控制（2L-SRC）驅動芯片解決驅動電阻選擇難題》

圖：18A/5.7kV(rms)單通道隔離式柵極驅動器，帶兩級電壓變化率控制功能

下圖是一個功能復雜的汽車級單通道驅動器，需要36個引腳封裝，功能完備，使得系統的汽車安全完整性等級達到ASIL C/D，1EDI2002AS說明書就有146頁。

圖：1EDI2002AS EiceDRIVER? SIL-用于高壓汽車應用的隔離單通道IGBT驅動器

工業驅動器的功能

由于應用的需要，英飛凌在工業級功率半導體驅動器中實現了各種功能，從下表的縮寫表中就可以預覽各種功能，本驅動電路系列文章將就常用功能分類進行詳細解讀。

參考資料

英飛凌工業半導體驅動技術合集

（作者：陳子穎 鄭姿清，來源：英飛凌工業半導體）

系列文章：

驅動電路設計（二）——驅動器的輸入側探究（http://www.104case.com/article/202502/467031.htm）

驅動電路設計（三）---驅動器的隔離電源雜談（http://www.104case.com/article/202503/467754.htm）

驅動電路設計（四）---驅動器的自舉電源綜述（http://www.104case.com/article/202503/467756.htm）

驅動電路設計（五）——驅動器的自舉電源穩態設計 (http://www.104case.com/article/202503/468089.htm)

驅動電路設計（六）——驅動器的自舉電源動態過程 http://www.104case.com/article/202503/468657.htm

驅動電路設計（七）——自舉電源在5kW交錯調制圖騰柱PFC應用 http://www.104case.com/article/202503/468660.htm