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CMOS隔離技術再進化 閘極驅動器強化供電系統

文‧Rudye McGlothlin 發布日期:2017/05/20

對於電源工程師而言,綠能標準是一項艱鉅的挑戰,因此針對供電系統設計,電源工程師力求提升節能效能、經濟效益與穩定性,同時縮小外觀體積。在交流對直流與隔離式直流對直流電源供應器中的基本組件中,以隔離式閘極驅動器最為重要。上述趨勢無不促使業界追求更高的功率效率與隔離式裝置整合。多年來,開關模式電源供應(SMPS)系統,主要以光電耦合器解決方案與閘極驅動變壓器為大宗,然而,目前以射頻技術與主流CMOS技術為基礎的全面整合隔離式閘極驅動器產品,則能提供更可靠、精巧與節能的解決方案。

傳統的光電耦合器與閘極驅動變壓器,很快就會被完全整合的CMOS隔離式閘極驅動器所取代,以更精巧節能的封裝,提供更高的穩定性。離式電源轉換器必須仰賴功率級與訊號隔離以符合安全標準。例如一般500W至5kW電源系統的交流對直流轉換器,亦即高效資料中心的電源供應類型。

拉高層級來看,這套兩級系統使用的功率因數修正(PFC)電路,能將電源系統的交流電線路電流轉換為正弦波,並與交流電線路電壓同相,因此形成純電阻負載線路,能提供更高的輸入功率效率。高側(High-side)開關驅動器輸入端參照至一次側接地,而輸出端則參照至高側MOSFET源極接腳。高側驅動器必須能耐受高側驅動期間,源極接腳導入的400V直流共模電壓,傳統上,此需求通常由高電壓驅動器(HVIC)所滿足。

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