Sipi ng BOM Electronic Components Driver IC Chip IR2103STRPBF

Mga katangian ng produkto

Mga Dokumento at Media

Environmental at Export Classifications

Mga Gate Driver

Ang gate driver ay isang power amplifier na tumatanggap ng low-power input mula sa isang controller IC at gumagawa ng high-current drive input para sa gate ng isang high-power transistor gaya ng isang IGBT o power MOSFET.Ang mga driver ng gate ay maaaring ibigay alinman sa on-chip o bilang isang discrete module.Sa esensya, ang isang gate driver ay binubuo ng isang level shifter kasama ng isang amplifier.Ang isang gate driver IC ay nagsisilbing interface sa pagitan ng mga control signal (digital o analog controllers) at power switch (IGBTs, MOSFETs, SiC MOSFETs, at GaN HEMTs).Binabawasan ng pinagsama-samang solusyon sa gate-driver ang pagiging kumplikado ng disenyo, oras ng pag-develop, bill ng mga materyales (BOM), at espasyo sa board habang pinapabuti ang pagiging maaasahan sa mga discretely-implemented na solusyon sa gate-drive.

Kasaysayan

Noong 1989, ipinakilala ng International Rectifier (IR) ang unang monolithic HVIC gate driver product, ang high-voltage integrated circuit (HVIC) na teknolohiya ay gumagamit ng patented at proprietary monolithic na istruktura na nagsasama ng bipolar, CMOS, at lateral DMOS device na may breakdown voltages sa itaas 700 V at 1400 V para sa pagpapatakbo ng mga offset na boltahe na 600 V at 1200 V.[2]

Gamit ang mixed-signal na teknolohiyang HVIC na ito, maaaring ipatupad ang parehong high-voltage level-shifting circuits at low-voltage analog at digital circuits.Gamit ang kakayahang maglagay ng high-voltage circuitry (sa isang 'well' na nabuo ng polysilicon rings), na maaaring 'lumulutang' 600 V o 1200 V, sa parehong silicon palayo sa natitirang bahagi ng low-voltage circuitry, high-side ang mga power MOSFET o IGBT ay umiiral sa maraming sikat na off-line circuit topologies tulad ng buck, synchronous boost, half-bridge, full-bridge at three-phase.Ang mga driver ng gate ng HVIC na may mga lumulutang na switch ay angkop para sa mga topologies na nangangailangan ng mga high-side, half-bridge, at three-phase configuration.[3]

Layunin

Salungat sabipolar transistor, ang mga MOSFET ay hindi nangangailangan ng tuluy-tuloy na pagpasok ng kuryente, hangga't hindi sila naka-on o naka-off.Ang nakahiwalay na gate-electrode ng MOSFET ay bumubuo ng akapasitor(gate capacitor), na dapat i-charge o i-discharge sa tuwing i-on o off ang MOSFET.Dahil ang isang transistor ay nangangailangan ng isang partikular na boltahe ng gate upang mabuksan, ang kapasitor ng gate ay dapat na singilin sa hindi bababa sa kinakailangang boltahe ng gate para sa transistor upang mabuksan.Katulad nito, upang patayin ang transistor, ang singil na ito ay dapat na mawala, ibig sabihin, ang kapasitor ng gate ay dapat na ma-discharge.

Kapag ang isang transistor ay nakabukas o naka-off, hindi ito agad na lumipat mula sa isang non-conducting sa isang conducting state;at maaaring pansamantalang suportahan ang parehong mataas na boltahe at magsagawa ng mataas na kasalukuyang.Dahil dito, kapag ang kasalukuyang gate ay inilapat sa isang transistor upang maging sanhi ito upang lumipat, ang isang tiyak na halaga ng init ay nabuo na maaaring, sa ilang mga kaso, ay sapat upang sirain ang transistor.Samakatuwid, kinakailangang panatilihing maikli ang oras ng paglipat hangga't maaari, upang mabawasanpagkawala ng paglipat[de].Ang mga karaniwang oras ng paglipat ay nasa hanay ng mga microsecond.Ang oras ng paglipat ng isang transistor ay inversely proportional sa dami ngkasalukuyangginamit para singilin ang gate.Samakatuwid, ang paglipat ng mga alon ay madalas na kinakailangan sa hanay ng ilang daanmilliamperes, o kahit sa hanay ngamperes.Para sa mga tipikal na boltahe ng gate na humigit-kumulang 10-15V, maramiwattsng kapangyarihan ay maaaring kailanganin upang himukin ang switch.Kapag ang malalaking alon ay inililipat sa mataas na frequency, halMga converter ng DC-to-DCo malakimga de-kuryenteng motor, ang maramihang mga transistor ay minsan ibinibigay nang magkatulad, upang makapagbigay ng sapat na mataas na switching currents at switching power.

Ang switching signal para sa isang transistor ay karaniwang nabuo ng isang logic circuit o amicrocontroller, na nagbibigay ng output signal na karaniwang limitado sa ilang milliamperes ng kasalukuyang.Dahil dito, ang isang transistor na direktang hinihimok ng naturang signal ay lumipat nang napakabagal, na may katumbas na mataas na pagkawala ng kuryente.Sa panahon ng paglipat, ang gate capacitor ng transistor ay maaaring maglabas ng kasalukuyang napakabilis na ito ay nagiging sanhi ng isang kasalukuyang overdraw sa logic circuit o microcontroller, na nagiging sanhi ng overheating na humahantong sa permanenteng pinsala o kahit na kumpletong pagkasira ng chip.Upang maiwasang mangyari ito, isang gate driver ang ibinigay sa pagitan ng microcontroller output signal at ng power transistor.

Singilin ang mga bombaay kadalasang ginagamit saH-Bridgessa mga high side driver para sa gate na nagmamaneho sa high side n-channelkapangyarihan MOSFETsatMga IGBT.Ang mga aparatong ito ay ginagamit dahil sa kanilang mahusay na pagganap, ngunit nangangailangan ng isang gate drive boltahe ng ilang volts sa itaas ng power rail.Kapag ang gitna ng isang kalahating tulay ay bumaba ang kapasitor ay sinisingil sa pamamagitan ng isang diode, at ang singil na ito ay ginagamit upang i-drive ang gate ng mataas na bahagi ng FET gate ng ilang volts sa itaas ng pinagmulan o boltahe ng emitter pin upang mabuksan ito.Gumagana nang maayos ang diskarteng ito kung ang tulay ay regular na inililipat at iniiwasan ang pagiging kumplikado ng pagkakaroon ng hiwalay na supply ng kuryente at pinahihintulutan ang mas mahusay na n-channel na mga aparato na magamit para sa parehong mataas at mababang switch.