BOM ഉദ്ധരണി ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളുടെ ഡ്രൈവർ IC ചിപ്പ് IR2103STRPBF

ഉൽപ്പന്ന ആട്രിബ്യൂട്ടുകൾ

പ്രമാണങ്ങളും മാധ്യമങ്ങളും

പരിസ്ഥിതി & കയറ്റുമതി വർഗ്ഗീകരണങ്ങൾ

ഗേറ്റ് ഡ്രൈവർമാർ

ഒരു കൺട്രോളർ ഐസിയിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ പവർ ഇൻപുട്ട് സ്വീകരിക്കുകയും ഐജിബിടി അല്ലെങ്കിൽ പവർ മോസ്ഫെറ്റ് പോലുള്ള ഉയർന്ന പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററിൻ്റെ ഗേറ്റിനായി ഉയർന്ന കറൻ്റ് ഡ്രൈവ് ഇൻപുട്ട് ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു പവർ ആംപ്ലിഫയറാണ് ഗേറ്റ് ഡ്രൈവർ.ഗേറ്റ് ഡ്രൈവറുകൾ ഓൺ-ചിപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു പ്രത്യേക മൊഡ്യൂൾ ആയി നൽകാം.സാരാംശത്തിൽ, ഒരു ഗേറ്റ് ഡ്രൈവർ ഒരു ആംപ്ലിഫയറുമായി ചേർന്ന് ഒരു ലെവൽ ഷിഫ്റ്റർ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.കൺട്രോൾ സിഗ്നലുകൾക്കും (ഡിജിറ്റൽ അല്ലെങ്കിൽ അനലോഗ് കൺട്രോളറുകൾ) പവർ സ്വിച്ചുകൾക്കും (IGBT-കൾ, MOSFET-കൾ, SiC MOSFET-കൾ, GaN HEMT-കൾ) ഇടയിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസായി ഒരു ഗേറ്റ് ഡ്രൈവർ IC പ്രവർത്തിക്കുന്നു.ഒരു സംയോജിത ഗേറ്റ്-ഡ്രൈവർ സൊല്യൂഷൻ ഡിസൈൻ സങ്കീർണ്ണത, വികസന സമയം, മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബിൽ (BOM), ബോർഡ് സ്പേസ് എന്നിവ കുറയ്ക്കുന്നു, അതേസമയം വ്യതിരിക്തമായി നടപ്പിലാക്കിയ ഗേറ്റ്-ഡ്രൈവ് സൊല്യൂഷനുകളിൽ വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

ചരിത്രം

1989-ൽ, ഇൻ്റർനാഷണൽ റെക്റ്റിഫയർ (IR) ആദ്യത്തെ മോണോലിത്തിക്ക് HVIC ഗേറ്റ് ഡ്രൈവർ ഉൽപ്പന്നം അവതരിപ്പിച്ചു, ഹൈ-വോൾട്ടേജ് ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് (HVIC) സാങ്കേതികവിദ്യ, 1400 V-ന് മുകളിലുള്ള ബ്രേക്ക്‌ഡൗൺ വോൾട്ടേജുകളുള്ള ബൈപോളാർ, CMOS, ലാറ്ററൽ DMOS ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന പേറ്റൻ്റും പ്രൊപ്രൈറ്ററി മോണോലിത്തിക്ക് ഘടനകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു. 600 V, 1200 V എന്നിവയുടെ ഓഫ്‌സെറ്റ് വോൾട്ടേജുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള V.[2]

ഈ മിക്സഡ്-സിഗ്നൽ HVIC സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച്, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ലെവൽ-ഷിഫ്റ്റിംഗ് സർക്യൂട്ടുകളും ലോ-വോൾട്ടേജ് അനലോഗ്, ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളും നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയും.ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ട് സ്ഥാപിക്കാനുള്ള കഴിവ് (പോളിസിലിക്കൺ വളയങ്ങളാൽ രൂപപ്പെട്ട ഒരു 'കിണറിൽ'), അതിന് 600 V അല്ലെങ്കിൽ 1200 V 'ഫ്ലോട്ട്' ചെയ്യാൻ കഴിയും, മറ്റ് ലോ-വോൾട്ടേജ് സർക്യൂട്ടറിയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന വശത്തുനിന്ന് അതേ സിലിക്കണിൽ. ബക്ക്, സിൻക്രണസ് ബൂസ്റ്റ്, ഹാഫ് ബ്രിഡ്ജ്, ഫുൾ ബ്രിഡ്ജ്, ത്രീ-ഫേസ് എന്നിങ്ങനെ നിരവധി ജനപ്രിയ ഓഫ്-ലൈൻ സർക്യൂട്ട് ടോപ്പോളജികളിൽ power MOSFET-കൾ അല്ലെങ്കിൽ IGBT-കൾ നിലവിലുണ്ട്.ഫ്ലോട്ടിംഗ് സ്വിച്ചുകളുള്ള HVIC ഗേറ്റ് ഡ്രൈവറുകൾ ഹൈ-സൈഡ്, ഹാഫ്-ബ്രിഡ്ജ്, ത്രീ-ഫേസ് കോൺഫിഗറേഷനുകൾ എന്നിവ ആവശ്യമുള്ള ടോപ്പോളജികൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.[3]

ഉദ്ദേശം

അതിനു വിപരീതമായിബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, MOSFET-കൾക്ക് അവ ഓണാക്കുകയോ ഓഫാക്കുകയോ ചെയ്യാത്തിടത്തോളം, സ്ഥിരമായ പവർ ഇൻപുട്ട് ആവശ്യമില്ല.MOSFET ൻ്റെ ഒറ്റപ്പെട്ട ഗേറ്റ് ഇലക്ട്രോഡ് രൂപപ്പെടുന്നു aകപ്പാസിറ്റർ(ഗേറ്റ് കപ്പാസിറ്റർ), ഓരോ തവണയും MOSFET ഓണാക്കുമ്പോഴോ ഓഫാക്കുമ്പോഴോ ചാർജ്ജ് ചെയ്യുകയോ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയോ വേണം.ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്ററിന് സ്വിച്ച് ഓൺ ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു പ്രത്യേക ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഓണാക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജിലേക്കെങ്കിലും ഗേറ്റ് കപ്പാസിറ്റർ ചാർജ് ചെയ്തിരിക്കണം.അതുപോലെ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ സ്വിച്ച് ഓഫ് ചെയ്യണമെങ്കിൽ, ഈ ചാർജ് ഇല്ലാതാകണം, അതായത് ഗേറ്റ് കപ്പാസിറ്റർ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യണം.

ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ ഓണാക്കുകയോ ഓഫാക്കുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് ചാലകമല്ലാത്തതിൽ നിന്ന് ഒരു ചാലക അവസ്ഥയിലേക്ക് ഉടനടി മാറില്ല;കൂടാതെ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിനെ താൽക്കാലികമായി പിന്തുണയ്ക്കുകയും ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാര നടത്തുകയും ചെയ്യാം.തൽഫലമായി, ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ മാറാൻ ഗേറ്റ് കറൻ്റ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള താപം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററിനെ നശിപ്പിക്കാൻ മതിയാകും.അതിനാൽ, സ്വിച്ചിംഗ് സമയം കഴിയുന്നത്ര ചെറുതാക്കി നിലനിർത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, അങ്ങനെ കുറയ്ക്കുകസ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടം[de].സാധാരണ സ്വിച്ചിംഗ് സമയങ്ങൾ മൈക്രോസെക്കൻഡുകളുടെ പരിധിയിലാണ്.ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്ററിൻ്റെ സ്വിച്ചിംഗ് സമയം അതിൻ്റെ അളവിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്നിലവിലെഗേറ്റ് ചാർജ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.അതിനാൽ, സ്വിച്ചിംഗ് കറൻ്റുകൾ പലപ്പോഴും നൂറുകണക്കിന് ശ്രേണിയിൽ ആവശ്യമാണ്മില്ലി ആമ്പിയർ, അല്ലെങ്കിൽ പരിധിയിൽ പോലുംആമ്പിയറുകൾ.ഏകദേശം 10-15V യുടെ സാധാരണ ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജുകൾക്ക്, നിരവധിവാട്ട്സ്സ്വിച്ച് ഓടിക്കാൻ വൈദ്യുതി ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം.ഉയർന്ന ആവൃത്തികളിൽ വലിയ വൈദ്യുതധാരകൾ മാറുമ്പോൾ, ഉദാ ഇൻഡിസി-ടു-ഡിസി കൺവെർട്ടറുകൾഅല്ലെങ്കിൽ വലുത്ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ, ഒന്നിലധികം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ചിലപ്പോൾ സമാന്തരമായി നൽകപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്ന സ്വിച്ചിംഗ് കറൻ്റുകളും സ്വിച്ചിംഗ് പവറും നൽകുന്നു.

ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്ററിനുള്ള സ്വിച്ചിംഗ് സിഗ്നൽ സാധാരണയായി ഒരു ലോജിക് സർക്യൂട്ട് അല്ലെങ്കിൽ എമൈക്രോകൺട്രോളർ, ഇത് സാധാരണയായി കുറച്ച് മില്ലി ആമ്പിയർ കറൻ്റിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ഒരു ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നൽ നൽകുന്നു.തൽഫലമായി, അത്തരം ഒരു സിഗ്നൽ നേരിട്ട് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ വളരെ സാവധാനത്തിൽ മാറും, അതിനനുസരിച്ച് ഉയർന്ന പവർ നഷ്ടപ്പെടും.സ്വിച്ചിംഗ് സമയത്ത്, ട്രാൻസിസ്റ്ററിൻ്റെ ഗേറ്റ് കപ്പാസിറ്റർ വളരെ വേഗത്തിൽ കറൻ്റ് വലിച്ചേക്കാം, അത് ലോജിക് സർക്യൂട്ടിലോ മൈക്രോകൺട്രോളറിലോ കറൻ്റ് ഓവർഡ്രോക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് അമിതമായി ചൂടാകുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ചിപ്പിൻ്റെ സ്ഥിരമായ കേടുപാടുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായ നാശത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.ഇത് സംഭവിക്കുന്നത് തടയാൻ, മൈക്രോകൺട്രോളർ ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നലിനും പവർ ട്രാൻസിസ്റ്ററിനും ഇടയിൽ ഒരു ഗേറ്റ് ഡ്രൈവർ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

പമ്പുകൾ ചാർജ് ചെയ്യുകപലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നുഎച്ച്-ബ്രിഡ്ജുകൾഹൈ സൈഡ് n-ചാനൽ ഡ്രൈവിംഗ് ഗേറ്റ് വേണ്ടി ഹൈ സൈഡ് ഡ്രൈവറുകളിൽപവർ മോസ്ഫെറ്റുകൾഒപ്പംIGBT-കൾ.ഈ ഉപകരണങ്ങൾ അവയുടെ മികച്ച പ്രകടനം കാരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു, പക്ഷേ പവർ റെയിലിന് മുകളിൽ കുറച്ച് വോൾട്ട് ഗേറ്റ് ഡ്രൈവ് വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്.പകുതി പാലത്തിൻ്റെ മധ്യഭാഗം താഴ്ന്നാൽ, കപ്പാസിറ്റർ ഒരു ഡയോഡ് വഴി ചാർജ് ചെയ്യുന്നു, ഈ ചാർജ് പിന്നീട് ഉയർന്ന വശത്തെ FET ഗേറ്റിൻ്റെ ഗേറ്റിനെ സ്രോതസ് അല്ലെങ്കിൽ എമിറ്റർ പിൻ വോൾട്ടേജിന് മുകളിൽ കുറച്ച് വോൾട്ട് ഉയർത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ബ്രിഡ്ജ് പതിവായി മാറുകയും പ്രത്യേക പവർ സപ്ലൈ പ്രവർത്തിപ്പിക്കേണ്ടതിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണത ഒഴിവാക്കുകയും ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായ സ്വിച്ചുകൾക്കായി കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ n-ചാനൽ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്താൽ ഈ തന്ത്രം നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.