采用MP188XX 隔離式柵極驅動器系列構建電源系統(tǒng)

概述

電源對5G 通信、數據中心、光伏逆變器、車載電源、充電樁以及LED 控制系統(tǒng)至關重要。 與此同時，所有這些電源系統(tǒng)都需要一個隔離式柵極驅動器來高效、可靠地驅動開關管，以進行電源轉換。

隔離式柵極驅動器

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

圖 1：隔離驅動器的常見電源系統(tǒng)應用

隔離系列產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)，對開關頻率和驅動電壓的要求也各不相同。為每個獨特的應用選擇最佳驅動器顯得愈發(fā)重要。

MP188xx系列產品

MP188xx 系列為高電壓隔離式驅動器，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：窄體或寬體 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 系列產品比較

MP18831

MP18831 在單個封裝中集成了雙輸入柵極驅動器，并具有可調死區(qū)時間。 當兩個輸入同時為高時，則輸出為低，以此來保護整個器件。此外，MP18831 采用MPS專有電容隔離技術，可提供高達 4A 的拉/灌峰值電流容量，以及高達5kVRMS的耐受電壓。

圖 2 顯示了 MP18831 的典型應用電路。

圖2: MP18831典型應用電路

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

圖3: MP18331的電源應用示例

MP18851

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

圖 4 顯示了 MP18851 的典型應用電路。

圖4: MP18851典型應用電路

MP18871

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

圖5: MP18871典型應用電路

MP188xx系列產品優(yōu)勢

MP188xx系列均采用先進的電容隔離技術和快速可靠的開關鍵控（OOK）傳輸技術，從而實現(xiàn)了出色的隔離與驅動性能，同時可靠性高、兼容性廣。

與傳統(tǒng)的光耦合器柵極驅動器相比，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。

表 2 顯示了 MP188xx 系列產品參數。

表2: MP188xx系列產品參數

MP188xx 系列還具備其他優(yōu)勢，包括：

調

可驅動功率開關器件，并具備短傳播延遲和低脈寬失真

調

提供重疊保護以防止擊穿

調

輸入端支持CMOS 和TTL 邏輯輸入

調

具有 4A 最大驅動電流

調

提供多種輸出欠壓鎖定 (UVLO) 保護選項

調

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

結論

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

審核編輯：湯梓紅