MAX626/7/8 - TSC426/7/8 雙功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)芯片詳解

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中，功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)芯片是一個(gè)常見(jiàn)且關(guān)鍵的元件。今天我們就來(lái)詳細(xì)聊聊 Maxim Integrated 推出的 MAX626/7/8 - TSC426/7/8 雙功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)芯片，看看它有哪些特性、應(yīng)用場(chǎng)景以及設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)。

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芯片概述

MAX626/7/8 是雙單片功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)芯片，主要功能是將 TTL 輸入轉(zhuǎn)換為高電壓/電流輸出。其中，MAX626 是雙反相功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器，MAX627 是雙同相功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器，而 MAX628 則包含一個(gè)反相輸出和一個(gè)同相輸出。這些驅(qū)動(dòng)器能夠快速對(duì)功率 MOSFET 的柵極電容進(jìn)行充放電，使功率 MOSFET 的導(dǎo)通電阻達(dá)到最小，同時(shí)高速特性也能最大程度減少開(kāi)關(guān)電源和 DC - DC 轉(zhuǎn)換器中的功率損耗。此外，它還是 TSC426/7/8 的改進(jìn)替代源。

芯片特性

高速性能

具有快速的上升和下降時(shí)間，在 1000pF 負(fù)載下典型值為 20ns。這種高速性能可以大大減少開(kāi)關(guān)過(guò)程中的損耗，提高電源效率。大家在設(shè)計(jì)高速開(kāi)關(guān)電路時(shí)，這樣的特性是不是很有吸引力呢？

寬電源范圍

電源電壓范圍為 (V_{DD}=4.5) 至 18 伏，這使得芯片在不同的電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作，增加了芯片的通用性。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否也遇到過(guò)需要適應(yīng)不同電源電壓的情況呢？

低功耗

功耗較低，輸入為低電平時(shí)功耗為 7mW，輸入為高電平時(shí)功耗為 150mW。低功耗特性可以降低系統(tǒng)的整體能耗，延長(zhǎng)電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

輸入兼容性

與 TTL/CMOS 輸入兼容，方便與各種邏輯電路接口，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。

低輸出電阻

輸出電阻 (R_{out}) 典型值為 4Ω，有助于提高輸出驅(qū)動(dòng)能力，減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗。

應(yīng)用場(chǎng)景

開(kāi)關(guān)電源

在開(kāi)關(guān)電源中，芯片的高速性能和低功耗特性可以有效提高電源的轉(zhuǎn)換效率，減少發(fā)熱，延長(zhǎng)電源的使用壽命。

DC - DC 轉(zhuǎn)換器

能夠快速響應(yīng)輸入信號(hào)的變化，實(shí)現(xiàn)高效的電壓轉(zhuǎn)換，滿(mǎn)足不同負(fù)載的需求。

電機(jī)控制器

可以精確控制電機(jī)的開(kāi)關(guān)和速度，提高電機(jī)的控制精度和效率。

其他應(yīng)用

還可用于引腳二極管驅(qū)動(dòng)器、電荷泵電壓反相器等電路中。

訂購(gòu)信息與引腳配置

芯片提供多種封裝形式和溫度范圍可供選擇，如 8 引腳塑料 DIP、8 引腳 SO 和 8 引腳 CERDIP 等，溫度范圍包括 0°C 至 +70°C 和 -55°C 至 +125°C。詳細(xì)的引腳配置圖可以幫助我們正確連接芯片，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。大家在選擇封裝和溫度范圍時(shí)，是不是要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)考慮呢？

絕對(duì)最大額定值與電氣特性

絕對(duì)最大額定值

• 電源電壓：(V_{DD}) 至 GND 為 +20V。
• 輸入電壓、封裝功耗等都有相應(yīng)的限制，如塑料 DIP 在 (70^{circ}C) 以上需降額使用，小外形封裝在 (70^{circ}C) 以上以 5.88mW/°C 降額，CERDIP 在 (70^{circ}C) 以上以 8.0mW/°C 降額。
• 最大芯片溫度為 +150°C，引腳溫度（10 秒）為 +300°C。

電氣特性

包括邏輯 1 輸入電壓、邏輯 0 輸入電壓、輸入電流、輸出高電壓、輸出低電壓、輸出電阻、峰值輸出電流、電源電流、上升時(shí)間、下降時(shí)間、延遲時(shí)間等參數(shù)。這些參數(shù)在不同的條件下有相應(yīng)的取值范圍，為我們的電路設(shè)計(jì)提供了重要的參考依據(jù)。

典型工作特性

通過(guò)典型工作特性曲線，我們可以直觀地了解芯片在不同電源電壓、溫度、負(fù)載電容和頻率下的性能表現(xiàn)，如上升和下降時(shí)間與電源電壓、溫度、負(fù)載電容的關(guān)系，延遲時(shí)間與溫度、負(fù)載電容的關(guān)系，電源電流與頻率、負(fù)載電容的關(guān)系等。這有助于我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)化電路參數(shù)，提高芯片的性能。

應(yīng)用提示

電源旁路和接地

由于芯片的峰值電源和輸出電流可能超過(guò) 2A，電源旁路和接地非常重要。建議使用一個(gè) 4.7μF（低 ESR）電容與一個(gè) (0.1 mu F) 陶瓷電容并聯(lián)，并盡可能靠近芯片安裝。如果可能的話(huà)，使用接地平面，或者為輸入和輸出分別設(shè)置接地回路。大家在實(shí)際操作中，有沒(méi)有遇到過(guò)因?yàn)榻拥貑?wèn)題導(dǎo)致的電路故障呢？

振鈴問(wèn)題

大的 dV/dt 和/或大的交流電流可能會(huì)導(dǎo)致振鈴問(wèn)題。可以在輸出端串聯(lián)一個(gè) 5 - 20Ω 的電阻來(lái)減少振鈴，但這可能會(huì)影響輸出的轉(zhuǎn)換時(shí)間。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體情況進(jìn)行權(quán)衡。

功率耗散

芯片的功率耗散主要包括輸入反相器損耗、輸出器件的撬棍電流和輸出電流（電容性或電阻性）。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要確保這些損耗的總和不超過(guò)最大功率耗散限制。對(duì)于不同的負(fù)載類(lèi)型，功率耗散的計(jì)算公式也不同，如驅(qū)動(dòng)接地參考電阻負(fù)載時(shí)，功率耗散 (P = D × R{ON(MAX) } × I{LOAD }^{2})；對(duì)于電容性負(fù)載，功率耗散 (P = C{LOAD} × V{DD}^{2} × FREQ)。

綜上所述，MAX626/7/8 - TSC426/7/8 雙功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)芯片具有多種優(yōu)秀的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中也需要注意一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。希望通過(guò)這篇文章，能幫助大家更好地了解和使用這款芯片。大家在使用這款芯片的過(guò)程中，有沒(méi)有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)或遇到過(guò)什么問(wèn)題呢？歡迎留言分享。