采用MP188XX 隔離式柵極驅(qū)動器系列構(gòu)建電源系統(tǒng)

概述

電源對5G 通信、數(shù)據(jù)中心、光伏逆變器、車載電源、充電樁以及LED 控制系統(tǒng)至關(guān)重要。 與此同時(shí)，所有這些電源系統(tǒng)都需要一個(gè)隔離式柵極驅(qū)動器來高效、可靠地驅(qū)動開關(guān)管，以進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換。

隔離式柵極驅(qū)動器

小充電器和大柵極傳輸是隔離式柵極驅(qū)動器的特色。它廣泛應(yīng)用于大功率和高電壓應(yīng)用，絕緣安全且控制快速。圖 1 顯示了隔離式柵極驅(qū)動器的常見電源系統(tǒng)應(yīng)用。

圖 1：隔離驅(qū)動器的常見電源系統(tǒng)應(yīng)用

隔離系列產(chǎn)品通常包括光電隔離器件、變壓器隔離器件和電容隔離器件。其中光電隔離器相對而言傳輸延遲較長、失真高且通道匹配率低。

隨著工藝的發(fā)展和新型功率器件（如Si、IGBT、SiC、GaN等）的不斷涌現(xiàn)，對開關(guān)頻率和驅(qū)動電壓的要求也各不相同。為每個(gè)獨(dú)特的應(yīng)用選擇最佳驅(qū)動器顯得愈發(fā)重要。

MP188xx系列產(chǎn)品

MP188xx 系列為高電壓隔離式驅(qū)動器，具體包括MP18831、MP18851和MP18871。這些器件提供兩種啟用邏輯（啟用和禁用）和三種封裝選項(xiàng)：窄體或?qū)掦w SOIC-16 封裝（分別為 SOIC-16NB 或 SOIC-16WB）或 LGA-13 (5mmx5mm) 封裝。表 1 羅列了 MP18831、MP18851 和 MP18871 之間的主要區(qū)別。

表 1：MP188x1 系列產(chǎn)品比較

MP18831

MP18831 在單個(gè)封裝中集成了雙輸入柵極驅(qū)動器，并具有可調(diào)死區(qū)時(shí)間。 當(dāng)兩個(gè)輸入同時(shí)為高時(shí)，則輸出為低，以此來保護(hù)整個(gè)器件。此外，MP18831 采用MPS專有電容隔離技術(shù)，可提供高達(dá) 4A 的拉/灌峰值電流容量，以及高達(dá)5kVRMS的耐受電壓。

圖 2 顯示了 MP18831 的典型應(yīng)用電路。

圖2: MP18831典型應(yīng)用電路

圖 3 所示的電源應(yīng)用示例由有源功率因數(shù)校正 (PFC)、半橋 LLC 和同步整流器組成。在該示例中，MP18831 被用作高端/低端隔離式柵極驅(qū)動器。.

圖3: MP18331的電源應(yīng)用示例

MP18851

MP18851 提供了一種獨(dú)立雙通道柵極驅(qū)動器解決方案，它可以同時(shí)為任一通道提供高輸出。MP18851 具有寬原邊 VDDI電源范圍，允許驅(qū)動器與 3.3V 或 5V 數(shù)字控制器接口。其副邊驅(qū)動器可接收高達(dá) 30V 的電源。

圖 4 顯示了 MP18851 的典型應(yīng)用電路。

圖4: MP18851典型應(yīng)用電路

MP18871

MP18871 為隔離式半橋柵極驅(qū)動器。它接收PWM信號，具有高達(dá)0.5A或4A的拉/灌峰值電流能力。圖 5 顯示了 MP18871 的典型應(yīng)用電路。

圖5: MP18871典型應(yīng)用電路

MP188xx系列產(chǎn)品優(yōu)勢

MP188xx系列均采用先進(jìn)的電容隔離技術(shù)和快速可靠的開關(guān)鍵控（OOK）傳輸技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了出色的隔離與驅(qū)動性能，同時(shí)可靠性高、兼容性廣。

與傳統(tǒng)的光耦合器柵極驅(qū)動器相比，MP188xx 系列具有低延遲、低脈寬失真、高共模瞬態(tài)抗擾度、長壽命和寬工作溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)。

表 2 顯示了 MP188xx 系列產(chǎn)品參數(shù)。

表2: MP188xx系列產(chǎn)品參數(shù)

MP188xx 系列還具備其他優(yōu)勢，包括：

調(diào)

可驅(qū)動功率開關(guān)器件，并具備短傳播延遲和低脈寬失真

調(diào)

提供重疊保護(hù)以防止擊穿

調(diào)

輸入端支持CMOS 和TTL 邏輯輸入

調(diào)

具有 4A 最大驅(qū)動電流

調(diào)

提供多種輸出欠壓鎖定 (UVLO) 保護(hù)選項(xiàng)

調(diào)

共模瞬態(tài)抗擾度超過 100kV/μs，可確保每路PWM 的可靠傳輸

結(jié)論

MP188xx是MPS提供的一系列隔離式柵極驅(qū)動器，包括MP18831、MP18851和MP18871，本文回顧了該系列產(chǎn)品的特性與優(yōu)勢。隔離式柵極驅(qū)動器對電源系統(tǒng)中的開關(guān)管驅(qū)動至關(guān)重要。要了解MPS隔離產(chǎn)品的更多信息，請閱讀MPS促進(jìn)碳中和的隔離式電源解決方案相關(guān)文章。

審核編輯：湯梓紅