【導讀】當今世界,設計師們似乎永遠不停地追求更高效率。我們希望以更低的功率輸入得到更高的功率輸出!更高的系統效率需要團隊的努力,這包括(但不限于)性能更高的柵極驅動(dòng)器、控制器和新的寬禁帶技術(shù)。
特別是高電流柵極驅動(dòng)器,其能夠通過(guò)降低開(kāi)關(guān)損耗幫助提升整體系統效率。當FET開(kāi)關(guān)打開(kāi)或關(guān)閉時(shí),就會(huì )出現開(kāi)關(guān)損耗。為了打開(kāi)FET,柵極電容得到的電荷必須超過(guò)閾值電壓。柵極驅動(dòng)器的驅動(dòng)電流能夠有助于柵極電容的充電。驅動(dòng)電流能力越高,電容的充放電速度就越快。拉灌大量電荷的能力可以降低功率損耗和畸變。(傳導損耗是另一種FET開(kāi)關(guān)損耗,傳導損耗取決于內部電阻或FET的RDS(on)值,其中,隨著(zhù)電流通過(guò),FET也會(huì )耗散功率。)
換言之,目標便是降低系統內需要高頻率功率轉化的開(kāi)關(guān)過(guò)渡時(shí)間。突出該類(lèi)性能的柵極驅動(dòng)器規格為上升和下降時(shí)間。參見(jiàn)圖1。

圖1:典型的上升和下降時(shí)間圖
如果您想更進(jìn)一步,諸如延時(shí)匹配等柵極驅動(dòng)器特性,能有效地讓驅動(dòng)電流能力翻番。延時(shí)匹配指兩個(gè)通道之間內部傳播延遲的匹配,可以通過(guò)雙通道柵極驅動(dòng)器的并聯(lián)輸出或將兩個(gè)通道捆綁在一起實(shí)現。例如,TI的UCC27524A具有極其精確的1ns(典型)延遲匹配,可以將驅動(dòng)電流從5A提升到10A。
圖2所示為UCC27524A的A通道B通道結合在一個(gè)驅動(dòng)器中的范例。INA和INB輸入以及OUTA及OUTB分別為串聯(lián)結構。由一個(gè)信號控制該并聯(lián)組合。

圖2:串聯(lián)輸出UCC27524A以使雙驅動(dòng)電流能力翻番
系統效率提升帶來(lái)的結果之一便是功率密度的提升。在隔離電源的功率因數校正(PFC)及同步整流塊、直流/直流模組及太陽(yáng)能逆變器等應用中,設計師需受到以相同尺寸(或更小尺寸)實(shí)現相同輸出功率量的約束,因此,對更高功率密度的需求已經(jīng)成為一種趨勢。
TI的產(chǎn)品組合包括帶高電流、快速升降時(shí)間和延時(shí)匹配的柵極驅動(dòng)器。參見(jiàn)表1。

表1:高電流柵極驅動(dòng)器
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