盡管隔離很普遍，但是有效地實(shí)現隔離仍然存在問(wèn)題，尤其是當我們向更高的系統集成度發(fā)展。它的主要目的是安全，但它也可以通過(guò)最大化共模瞬變抗擾度(CMTI)來(lái)提高性能，這是在汽車(chē)行業(yè)中使用隔離的主要原因之一。另一個(gè)原因，尤其是在電動(dòng)汽車(chē)中，是支持電壓域之間的電源轉換和電平轉換。

 

電源轉換系統通常使用功率MOSFET或IGBT。這些器件需要使用低壓信號由門(mén)極驅動(dòng)器來(lái)開(kāi)關(guān)。為保持不同的電壓域獨立但相互連接，需要隔離，這就是個(gè)典型的示例。隔離通常使用光耦合器來(lái)實(shí)現，這至少需要兩個(gè)分立器件。發(fā)射器是一個(gè)LED，接收器包括一個(gè)光電二極管。

 

盡管光耦合器可易于實(shí)現極高的5 kVrms或更高的隔離，但它們體積大且易老化。在沒(méi)有光的情況下實(shí)現跨越隔離柵的通信，同時(shí)仍保留所需的隔離水平，這是可能的。光耦合器在許多應用中可能是理想的選擇，但替代技術(shù)的趨勢越來(lái)越明顯，集成的隔離器件提供更多便利。一個(gè)示例是安森美半導體的NCD57001。它使用通過(guò)無(wú)芯變壓器的磁耦合在微型電感器之間創(chuàng )建數據路徑，從而提供5 kVrms的電氣隔離和至少100 kV / us的CMTI。

 

圖1：安森美半導體的先進(jìn)的NCD57001門(mén)極驅動(dòng)器IC

 

NCD57001的另一個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)是它的輸出級，專(zhuān)為解決一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題而開(kāi)發(fā)。它具有一個(gè)內部緩沖級，為克服米勒平臺而設計。這是傳遞曲線(xiàn)區域，證明了許多門(mén)極驅動(dòng)器的消亡。在此期間，寄生米勒電容生效，從而降低了開(kāi)/關(guān)轉換速度。

 

 

為了補償米勒電容的遲滯效應，輸出緩沖器的作用是通過(guò)米勒平臺(Miller Plateau)來(lái)增加驅動(dòng)電流。柵極端子上的米勒電容是開(kāi)關(guān)損耗的主要原因。當門(mén)極電壓開(kāi)始上升且驅動(dòng)器輸出電壓與門(mén)極電壓之差減小時(shí)，提供大電流輸出驅動(dòng)，IGBT或MOSFET可以更快地通過(guò)米勒平臺。這是利用輸出級的升壓效應來(lái)減少為寄生/米勒門(mén)極電容充電所需的時(shí)間來(lái)實(shí)現的。

 

NCD57001的無(wú)芯變壓器技術(shù)，在芯片級門(mén)極驅動(dòng)器中提供了有效的隔離。這些全集成的隔離式門(mén)極驅動(dòng)器具有真正的工程優(yōu)勢，并且在需要以小尺寸實(shí)現高隔離度的應用中是光隔離驅動(dòng)器的絕佳替代品。其為克服米勒平臺而設計的輸出升壓級還提高了開(kāi)關(guān)效率。隨著(zhù)越來(lái)越多的應用采用高直流電壓，對高效和安全隔離的需求也在增長(cháng)。因此，創(chuàng )新方案如NCD57001可真正為您的下一個(gè)功率開(kāi)關(guān)應用帶來(lái)積極的改變。

 

 

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