安森美半導(dǎo)體門極驅(qū)動器方案的快速評估和測試解決方案

電力電子在當(dāng)今世界無處不在：半導(dǎo)體的隱藏功能，可實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，從家電和消費(fèi)品到數(shù)據(jù)處理和無線網(wǎng)絡(luò)，再到日趨電子化的汽車。 電力電子系統(tǒng)以極高能效在交流和直流形式之間以及直流電壓之間轉(zhuǎn)換電力，從而使更多的電能流向最終應(yīng)用。

電源轉(zhuǎn)換的主要動力是開關(guān)：功率MOSFET、IGBT、寬禁帶(WBG)半導(dǎo)體器件、SiC MOSFET和氮化鎵(GaN)高電子遷移率晶體管(HEMT)。在大多數(shù)拓?fù)渲?，這些晶體管以kHz至MHz的頻率開和關(guān)。 這就是用到門極驅(qū)動器的地方。每個開關(guān)都有一個門。門極電壓控制開關(guān)是打開還是關(guān)斷。門極驅(qū)動器用于控制電源開關(guān)的門極電壓，但比這復(fù)雜得多。
門極驅(qū)動器的核心功能是：

1）放大來自控制器的邏輯（開/關(guān)）信號，以提供足夠的驅(qū)動電流，以所需的速度導(dǎo)通或關(guān)斷晶體管，以及

2）提供從邏輯到門極，特別是高邊晶體管的電平轉(zhuǎn)換。

更多功能可包括直通保護(hù)，欠壓和過壓鎖定，過流檢測，去飽和檢測和電氣隔離。

門極驅(qū)動器的選擇會影響能效，可靠性，安全性和方案尺寸。

安森美半導(dǎo)體廣泛的門極驅(qū)動器陣容可用于多種應(yīng)用，如手機(jī)、無線設(shè)備，太陽能逆變器和儲能。

門極驅(qū)動功能也集成到控制器中，用于PFC或LED照明等應(yīng)用。門極驅(qū)動器可以采用單、雙、高-低、半橋、H橋、甚至三相逆變器拓?fù)涞取? 圖1所示為半橋門極驅(qū)動器的框圖。

圖1：結(jié)隔離的半橋門極驅(qū)動器框圖

為了支持門極驅(qū)動器方案的快速評估和測試，我們開發(fā)了評估硬件的生態(tài)系統(tǒng)。這個生態(tài)系統(tǒng)含一個即插即用基板和一系列采用安森美半導(dǎo)體門極驅(qū)動方案的迷你驅(qū)動器板。

該評估系統(tǒng)使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠快速比較不同門極驅(qū)動器與特定電源開關(guān)的動態(tài)性能?？梢愿拈T極電阻，自舉器件和門極負(fù)載，以優(yōu)化開關(guān)曲線。 迷你驅(qū)動器板是獨(dú)立的門極驅(qū)動器方案，具有一個或多個安森美半導(dǎo)體器件（圖2）。

圖2：子卡

這些板設(shè)計(jì)為直接插入基板或易于替換為現(xiàn)有的應(yīng)用板。圖3顯示了幾種架構(gòu)，其中迷你驅(qū)動器板已連接以驅(qū)動采用TO-247封裝的開關(guān)。

圖3：迷你驅(qū)動器板架構(gòu)

安森美半導(dǎo)體提供用于各種應(yīng)用和市場的門極驅(qū)動器，并提供多種選項(xiàng)以精確滿足系統(tǒng)需求。我們的產(chǎn)品有用于工業(yè)、高性能計(jì)算和電信環(huán)境的性能、可靠性和能效。

安森美半導(dǎo)體以全面的電源開關(guān)和相應(yīng)的門極驅(qū)動器陣容，提供完整的系統(tǒng)方案以滿足任何設(shè)計(jì)需求。