BOM-aanhaling Elektroniese komponente Bestuurder IC Chip IR2103STRPBF

Produk eienskappe

Dokumente & Media

Omgewings- en uitvoerklassifikasies

Hekbestuurders

'n Hekdrywer is 'n drywingsversterker wat 'n laekrag-invoer vanaf 'n kontroleerder-IC aanvaar en 'n hoëstroom-aandrywingsinvoer vir die hek van 'n hoëkragtransistor soos 'n IGBT of drywing MOSFET produseer.Hekbestuurders kan óf op die skyfie óf as 'n diskrete module verskaf word.In wese bestaan ​​'n hekaandrywer uit 'n vlakskuifskakelaar in kombinasie met 'n versterker.'n Hekbestuurder-IC dien as die koppelvlak tussen beheerseine (digitale of analoog beheerders) en kragskakelaars (IGBT's, MOSFET's, SiC MOSFET's en GaN HEMT's).'n Geïntegreerde hekaandrywer-oplossing verminder ontwerpkompleksiteit, ontwikkelingstyd, stuk materiaal (BOM) en bordspasie, terwyl dit betroubaarheid verbeter bo diskreet-geïmplementeerde hekaandrywing-oplossings.

Geskiedenis

In 1989 het International Rectifier (IR) die eerste monolitiese HVIC-hekdrywerproduk bekendgestel, die hoëspanning-geïntegreerde stroombaan (HVIC) tegnologie gebruik gepatenteerde en eie monolitiese strukture wat bipolêre, CMOS en laterale DMOS-toestelle integreer met afbreekspannings bo 700 V en 1400 V vir bedryfsverstellingspannings van 600 V en 1200 V.[2]

Deur hierdie gemengde sein HVIC-tegnologie te gebruik, kan beide hoëspanningvlakverskuiwingstroombane en laespanninganaloog- en digitale stroombane geïmplementeer word.Met die vermoë om hoëspanningstroombane (in 'n 'put' wat deur polisiliconringe gevorm word), wat 600 V of 1200 V kan 'dryf', op dieselfde silikon weg van die res van die laespanningkringe, hoëkant te plaas krag MOSFET's of IGBT's bestaan ​​in baie gewilde aflyn-stroombaantopologieë soos bok, sinchroniese hupstoot, halfbrug, volbrug en driefase.Die HVIC-hekdrywers met drywende skakelaars is goed geskik vir topologieë wat hoëkant-, halfbrug- en driefase-konfigurasies vereis.[3]

Doel

In kontras metbipolêre transistors, MOSFET's benodig nie konstante kragtoevoer nie, solank hulle nie aan- of afgeskakel word nie.Die geïsoleerde hek-elektrode van die MOSFET vorm 'nkapasitor(hekkapasitor), wat gelaai of ontlaai moet word elke keer as die MOSFET aan- of afgeskakel word.Aangesien 'n transistor 'n bepaalde hekspanning benodig om aan te skakel, moet die hekkapasitor gelaai word tot ten minste die vereiste hekspanning vir die transistor om aangeskakel te word.Net so, om die transistor af te skakel, moet hierdie lading verdryf word, dws die hekkapasitor moet ontlaai word.

Wanneer 'n transistor aan- of afgeskakel word, skakel dit nie dadelik van 'n nie-geleidende na 'n geleidende toestand oor nie;en kan verbygaande beide 'n hoë spanning ondersteun en 'n hoë stroom gelei.Gevolglik, wanneer hekstroom aan 'n transistor toegepas word om dit te laat oorskakel, word 'n sekere hoeveelheid hitte opgewek wat in sommige gevalle genoeg kan wees om die transistor te vernietig.Daarom is dit nodig om die skakeltyd so kort as moontlik te hou, om dit tot die minimum te beperkskakel verlies[de].Tipiese skakeltye is in die reeks van mikrosekondes.Die skakeltyd van 'n transistor is omgekeerd eweredig aan die hoeveelheidhuidigegebruik om die hek te laai.Daarom word skakelstrome dikwels in die reeks van etlike honderde benodigmilliampere, of selfs in die reeks vanampere.Vir tipiese hekspannings van ongeveer 10-15V, verskeiewattkrag mag nodig wees om die skakelaar aan te dryf.Wanneer groot strome teen hoë frekwensies geskakel word, bvDC-na-GS-omsettersof grootelektriese motors, word veelvuldige transistors soms in parallel voorsien, om sodoende voldoende hoë skakelstrome en skakelkrag te verskaf.

Die skakelsein vir 'n transistor word gewoonlik gegenereer deur 'n logiese stroombaan of amikrobeheerder, wat 'n uitsetsein verskaf wat tipies beperk is tot 'n paar milliampere stroom.Gevolglik sal 'n transistor wat direk deur so 'n sein aangedryf word baie stadig oorskakel, met 'n ooreenstemmende hoë kragverlies.Tydens skakeling kan die hekkapasitor van die transistor stroom so vinnig trek dat dit 'n stroomoortrekking in die logiese stroombaan of mikrobeheerder veroorsaak, wat oorverhitting veroorsaak wat lei tot permanente skade of selfs volledige vernietiging van die skyfie.Om te voorkom dat dit gebeur, word 'n hekbestuurder tussen die mikrobeheerder-uitsetsein en die kragtransistor voorsien.

Laai pompeword dikwels gebruik inH-brûein hoë kant drywers vir hek dryf die hoë kant n-kanaalkrag MOSFET'senIGBT's.Hierdie toestelle word gebruik vanweë hul goeie werkverrigting, maar vereis 'n hekaandrywingspanning 'n paar volt bokant die kragspoor.Wanneer die middel van 'n halwe brug laag word, word die kapasitor via 'n diode gelaai, en hierdie lading word gebruik om later die hek van die hoë kant FET-hek 'n paar volt bokant die bron- of emitterpen se spanning aan te dryf om dit aan te skakel.Hierdie strategie werk goed mits die brug gereeld omgeskakel word en die kompleksiteit vermy om 'n aparte kragtoevoer te gebruik en toelaat dat die meer doeltreffende n-kanaal toestelle vir beide hoë en lae skakelaars gebruik word.