驅動集成(chéng)電路功率級中瞬态問題的處理

1．驅動IC産品範圍

IR公司為用戶提供多種(zhǒng)從單相到三相橋的驅空女動集成(chéng)電路。所有類型都(dōu她劇)使用了高集成(chéng)的電平轉換技術，簡化了邏輯電看新路對(duì)功率MOS管的控制。最新産生請品已擴展到具有驅動1200V功率器件的能(néng)力。

作為前沿技術，要求能(néng)在更高速度下開(kāi)關更大的電流，雜散廠空參數的不利影響日趨明顯和受到高度重視。本文的目的是找出它們的根源，量化驅動IC海雜對(duì)可能(néng)引起(qǐ)問題的免疫力，最後吃畫(hòu)，如何獲得最大的安全區。

2．橋式電路中的雜散元素

圖1描述了一個驅動IC驅動由兩(liǎng)個MOSFET組睡間成(chéng)的典型橋式電路，功率電路司朋中，由器件内部的連線、引腳和PCB線組成(chéng)的無用電感統一用LS月街1.2和LD1.2表示。

另外還(hái)有栅極驅動電路中的新業雜散參數，在布線路闆時(shí)也應考火什慮。在此我們將(jiāng)主要讨論有最大都數的電流和di/dt發(fā)生的橋式電路本身。話笑在開(kāi)關期間，橋式電路中快速變化的電流將(jiāng)會金麗(huì)在雜散電感中産生電壓瞬變。這(zhè)些瞬變會(huì)妹用耦合到其它電路中引起(qǐ)噪聲問題，增加開(kāi)關損耗少對，甚至在最壞情況下損壞IC。

3．VS負過(guò)沖原因

由于問題是由散電感引起(qǐ)的，随著(z計白he)器件的開(kāi)關，對(duì)驅動IC來說(shuō)，最主要的問術她題是VS會(huì)負過(guò)沖到參考地以下。

相反，正過(guò)沖一般不會(huì)出現問鐵關題，IR公司已經(jīng)驗證的HVIC工藝具歌公有耐高電壓能(néng)力。

當橋電路負載為感性時(shí)，高端器件的關斷會(huì)引起(qǐ照畫)負載電流突然轉換到低端的續流二極管，由于二極月身管開(kāi)通延遲，正向(xiàng)拿區壓降和雜散電感LS1+LD1使VS點負過(guò)沖到參考地子近以下，如圖1所示。在死區時(shí)間内，如果負載電路不能從購(néng)完全恢複，當低端器件硬開(kāi)通時(土來shí)，會(huì)發(fā)生VS負過(g一道uò)沖或振蕩。


4．VS負過(guò)沖對(duì)驅動IC的影響

IR公司的驅動IC保證，相對(duì)于COM，V但媽S至少有5V的負過(guò)沖能(néng)力，如果負過(自去guò)沖超過(guò)這(zhè)個水平，高端輸事店出將(jiāng)暫時(shí)鎖定在其電流狀态，VS保持在絕對(d玩很uì)最大極限内，IC將(jiā大中ng)不會(huì)損壞。當負過(guò)沖起(qǐ)過(guò)日多5V後(hòu)，高端輸出將(jiāng)不響應輸入控制信号。這(微什zhè)種(zhǒng)模式應當注意，但在大多應用中是可以忽略的，因為随著(會紅zhe)開(kāi)關事(shì)件的發(fā)生，高端通常不要求很快麗飛改變狀态。

5．如何避免鎖定

附錄1顯示了驅動IC的内部典型寄生二極管結構。對(d舊裡uì)于任何CMOS器件，使這(zhè)些二視跳極管正向(xiàng)導通或反向(xiàng)擊穿都綠個(dōu)會(huì)引起(qǐ)寄生的雜愛可控晶閘管(SCR)鎖定，鎖定的最終後(h訊懂òu)果難以預料，有可能(néng)暫時(s校湖hí)錯誤地工作到完全損壞器件。

驅動IC 也許會(huì)間接地被(bèi動窗)最初的過(guò)應力引起(qǐ)的連鎖反業現應損壞，例如，可想到鎖定會(huì)使兩(li腦鄉ǎng)路輸出為高，造成(chéng)橋臂直通，從而損壞器件，然後(h歌朋òu)損壞IC。這(zhè)種(zhǒng)失敗模式可能(n窗老éng)是應用中引起(qǐ)驅動IC和功率器件損壞要火的主要原因