Kutipan BOM Komponen Elektronik Chip IC Driver IR2103STRPBF

Atribut Produk

Dokumen & Media

Klasifikasi Lingkungan & Ekspor

Pengemudi Gerbang

Driver gerbang adalah penguat daya yang menerima masukan berdaya rendah dari IC pengontrol dan menghasilkan masukan penggerak arus tinggi untuk gerbang transistor berdaya tinggi seperti IGBT atau MOSFET daya.Driver gerbang dapat disediakan baik dalam chip atau sebagai modul diskrit.Intinya, driver gerbang terdiri dari pemindah level yang dikombinasikan dengan amplifier.IC driver gerbang berfungsi sebagai antarmuka antara sinyal kontrol (pengontrol digital atau analog) dan sakelar daya (IGBT, MOSFET, SiC MOSFET, dan GaN HEMT).Solusi gate-driver yang terintegrasi mengurangi kompleksitas desain, waktu pengembangan, bill of material (BOM), dan ruang dewan sekaligus meningkatkan keandalan dibandingkan solusi gate-drive yang diterapkan secara terpisah.

Sejarah

Pada tahun 1989, International Rectifier (IR) memperkenalkan produk driver gerbang HVIC monolitik pertama, teknologi sirkuit terpadu tegangan tinggi (HVIC) menggunakan struktur monolitik yang dipatenkan dan dipatenkan yang mengintegrasikan perangkat bipolar, CMOS, dan DMOS lateral dengan tegangan rusaknya di atas 700 V dan 1400. V untuk tegangan offset pengoperasian 600 V dan 1200 V.[2]

Dengan menggunakan teknologi HVIC sinyal campuran ini, baik sirkuit pemindah level tegangan tinggi maupun sirkuit analog dan digital tegangan rendah dapat diimplementasikan.Dengan kemampuan untuk menempatkan sirkuit tegangan tinggi (dalam 'sumur' yang dibentuk oleh cincin polisilikon), yang dapat 'mengambang' 600 V atau 1200 V, pada silikon yang sama jauh dari sirkuit tegangan rendah lainnya, sisi tinggi MOSFET daya atau IGBT ada di banyak topologi sirkuit off-line yang populer seperti buck, synchronous boost, half-bridge, full-bridge dan tiga fase.Driver gerbang HVIC dengan sakelar mengambang sangat cocok untuk topologi yang memerlukan konfigurasi sisi tinggi, setengah jembatan, dan tiga fase.

Tujuan

Berlawanan dengantransistor bipolar, MOSFET tidak memerlukan input daya yang konstan, selama tidak dinyalakan atau dimatikan.Elektroda gerbang terisolasi dari MOSFET membentuk akapasitor(kapasitor gerbang), yang harus diisi atau dikosongkan setiap kali MOSFET dihidupkan atau dimatikan.Karena transistor memerlukan tegangan gerbang tertentu agar dapat menyala, kapasitor gerbang harus diisi setidaknya sesuai tegangan gerbang yang diperlukan agar transistor dapat dihidupkan.Demikian pula, untuk mematikan transistor, muatan ini harus dihilangkan, yaitu kapasitor gerbang harus dikosongkan.

Ketika transistor dihidupkan atau dimatikan, transistor tidak segera beralih dari keadaan non-konduktor ke keadaan konduktif;dan untuk sementara dapat mendukung tegangan tinggi dan menghantarkan arus tinggi.Akibatnya, ketika arus gerbang dialirkan ke transistor untuk menyebabkannya beralih, sejumlah panas dihasilkan yang, dalam beberapa kasus, cukup untuk menghancurkan transistor.Oleh karena itu, waktu peralihan perlu dijaga sesingkat mungkin agar dapat diminimalkankehilangan peralihan[de].Waktu peralihan umumnya berada dalam kisaran mikrodetik.Waktu peralihan suatu transistor berbanding terbalik dengan besarnyasaat inidigunakan untuk mengisi gerbang.Oleh karena itu, arus switching seringkali diperlukan dalam kisaran beberapa ratusmiliampere, atau bahkan dalam kisaranampere.Untuk tegangan gerbang tipikal sekitar 10-15V, beberapawattdaya mungkin diperlukan untuk menggerakkan sakelar.Ketika arus besar dialihkan pada frekuensi tinggi, misalnya masukKonverter DC-ke-DCatau besarmotor listrik, beberapa transistor kadang-kadang disediakan secara paralel, untuk menghasilkan arus switching dan daya switching yang cukup tinggi.

Sinyal switching untuk transistor biasanya dihasilkan oleh rangkaian logika atau amikrokontroler, yang memberikan sinyal keluaran yang biasanya terbatas pada arus beberapa miliampere.Akibatnya, transistor yang digerakkan langsung oleh sinyal seperti itu akan beralih sangat lambat, dengan kehilangan daya yang tinggi.Selama peralihan, kapasitor gerbang transistor dapat menarik arus dengan sangat cepat sehingga menyebabkan penarikan arus berlebih pada rangkaian logika atau mikrokontroler, menyebabkan panas berlebih yang menyebabkan kerusakan permanen atau bahkan kehancuran total pada chip.Untuk mencegah hal ini terjadi, disediakan driver gerbang antara sinyal keluaran mikrokontroler dan transistor daya.

Mengisi daya pompasering digunakan diH-Jembatandi driver sisi tinggi untuk penggerak gerbang saluran-n sisi tinggiMOSFET dayaDanIGBT.Perangkat ini digunakan karena kinerjanya yang baik, namun memerlukan tegangan penggerak gerbang beberapa volt di atas rel listrik.Ketika pusat setengah jembatan menjadi rendah, kapasitor diisi melalui dioda, dan muatan ini digunakan untuk kemudian menggerakkan gerbang gerbang FET sisi tinggi beberapa volt di atas tegangan sumber atau pin emitor untuk menyalakannya.Strategi ini bekerja dengan baik asalkan jembatan dialihkan secara teratur dan menghindari kerumitan karena harus menjalankan catu daya terpisah dan memungkinkan perangkat saluran-n yang lebih efisien digunakan untuk sakelar tinggi dan rendah.