BOM Quotation elektroničke komponente Driver IC čip IR2103STRPBF

Atributi proizvoda

Dokumenti i mediji

Ekološke i izvozne klasifikacije

Pokretači vrata

Pokretač vrata je pojačalo snage koje prihvaća ulaz male snage od IC kontrolera i proizvodi pogonski ulaz velike struje za vrata tranzistora velike snage kao što je IGBT ili MOSFET snage.Pokretački programi vrata mogu se isporučiti ili na čipu ili kao diskretni modul.U biti, pokretač vrata sastoji se od mjenjača razine u kombinaciji s pojačalom.Pogonski sklop IC vrata služi kao sučelje između upravljačkih signala (digitalnih ili analognih kontrolera) i prekidača napajanja (IGBT-ovi, MOSFET-ovi, SiC MOSFET-ovi i GaN HEMT-ovi).Integrirano rješenje gate-drivera smanjuje složenost dizajna, vrijeme razvoja, popis materijala (BOM) i prostor na ploči dok istovremeno poboljšava pouzdanost u odnosu na diskretno implementirana rješenja gate-drivea.

Povijest

Godine 1989., International Rectifier (IR) predstavio je prvi monolitni HVIC drajverski proizvod, tehnologija visokonaponskog integriranog kruga (HVIC) koristi patentirane i vlasničke monolitne strukture koje integriraju bipolarne, CMOS i bočne DMOS uređaje s probojnim naponima iznad 700 V i 1400 V za radne napone pomaka od 600 V i 1200 V.[2]

Koristeći ovu HVIC tehnologiju miješanog signala, mogu se implementirati i visokonaponski sklopovi za pomicanje razine i niskonaponski analogni i digitalni krugovi.Uz mogućnost postavljanja visokonaponskog strujnog kruga (u 'bunaru' formiranom od polisilicijskih prstenova), koji može 'plutati' 600 V ili 1200 V, na isti silicij dalje od ostatka niskonaponskog strujnog kruga, visoka strana energetski MOSFET-ovi ili IGBT-ovi postoje u mnogim popularnim off-line topologijama krugova kao što su buck, sinkrono pojačanje, polumost, puni most i trofazni.Pokretački programi HVIC vrata s pokretnim sklopkama dobro su prikladni za topologije koje zahtijevaju konfiguracije visoke strane, polumosta i trofazne struje.[3]

Svrha

Za razliku odbipolarni tranzistori, MOSFET-ovi ne zahtijevaju konstantan ulaz struje, sve dok nisu uključeni ili isključeni.Izolirana gejt elektroda MOSFET-a tvori akondenzator(kondenzator vrata), koji se mora puniti ili prazniti svaki put kada se MOSFET uključi ili isključi.Kako tranzistor zahtijeva određeni napon vrata da bi se uključio, kondenzator vrata mora biti napunjen barem do potrebnog napona vrata da bi se tranzistor uključio.Slično, da bi se tranzistor isključio, ovaj se naboj mora raspršiti, tj. kondenzator vrata se mora isprazniti.

Kad se tranzistor uključi ili isključi, on ne prelazi odmah iz nevodljivog u vodljivo stanje;i može prolazno podržavati i visoki napon i provoditi jaku struju.Posljedično, kada se struja vrata primijeni na tranzistor da izazove njegovo prebacivanje, stvara se određena količina topline koja može, u nekim slučajevima, biti dovoljna da uništi tranzistor.Stoga je potrebno vrijeme uključivanja držati što je moguće kraćim kako bi se smanjilokomutacijski gubitak[de].Tipična vremena prebacivanja su u rasponu od mikrosekundi.Vrijeme preklapanja tranzistora obrnuto je proporcionalno količiniTrenutnokoristi se za punjenje vrata.Stoga su često potrebne sklopne struje u rasponu od nekoliko stotinamiliampera, ili čak u rasponu odampera.Za tipične napone vrata od približno 10-15 V, nekolikovatasnage može biti potrebno za pokretanje prekidača.Kada se velike struje preklapaju na visokim frekvencijama, npr. uDC-to-DC pretvaračiili velikielektromotori, višestruki tranzistori se ponekad postavljaju paralelno, kako bi se osigurale dovoljno visoke sklopne struje i sklopna snaga.

Preklopni signal za tranzistor obično se generira logičkim sklopom ili amikrokontroler, koji daje izlazni signal koji je obično ograničen na nekoliko miliampera struje.Posljedično, tranzistor koji je izravno pokretan takvim signalom bi se vrlo sporo prebacivao, s odgovarajućim velikim gubitkom snage.Tijekom prebacivanja, gate kondenzator tranzistora može povući struju tako brzo da uzrokuje prekoračenje struje u logičkom krugu ili mikrokontroleru, uzrokujući pregrijavanje koje dovodi do trajnog oštećenja ili čak potpunog uništenja čipa.Kako bi se spriječilo da se to dogodi, pokretački program vrata postavljen je između izlaznog signala mikrokontrolera i tranzistora snage.

Pumpe za punjenječesto se koriste uH-mostoviu drajverima visoke strane za vrata koja pokreću n-kanal visoke straneMOSFET-ovi snageiIGBT-ovi.Ovi se uređaji koriste zbog svojih dobrih performansi, ali zahtijevaju pogonski napon vrata nekoliko volti iznad napojne tračnice.Kada središte polumosta padne na nisku razinu, kondenzator se puni preko diode, a taj se naboj koristi za kasnije pokretanje vrata FET vrata visoke strane nekoliko volti iznad napona izvora ili pina emitera kako bi se uključio.Ova strategija dobro funkcionira pod uvjetom da se most redovito prebacuje i izbjegava složenost pokretanja zasebnog napajanja i dopušta da se učinkovitiji n-kanalni uređaji koriste i za visoke i za niske prekidače.