隔离驱动IGBT和Power MOSFET等功率器件所需的技巧

功率器件，如IGBT，Power MOSFET和Bipolar Power Transistor等等，都需要有充分的保护，以避免如欠压，缺失饱和，米勒效应，过载，短路等条件所造成的损害。这里介绍了为何光耦栅极驱动器能被广泛的接受和使用，这不仅是因其所具有的高输出电流驱动能力，及开关速度快等长处之外，更重要的，它也具有保护功率器件的所需功能。这些功率器件的保护功能包括欠压锁定（UVLO），DESAT检测，和有源米勒钳位。在电力转换器，电机驱动，太阳能和风力发电等系统的应用上，所有这些保护功能都是重要的，因它确保这些系统能安全和稳定的操作。另外，能把握如何正确的选用，设计这些光耦栅极驱动器来有效的使用/控制这些功能使到整个系统更简单，高效，可靠，是系统设计工程师不可或缺的技能！

　　1、请问：专家可否介绍一下ACP-330J、ACP-C79A绝缘放大器的放大特性，频率特性以及绝缘特性？谢谢！

　　1） CTR的放大特性 --- ACPL-330J 和 ACPL-C79A 都没有CTR的放大特性。虽然所有栅极驱动光耦合器的输入端均有一个LED及隔离输出端均有一个光学探测器， 其操作功能却与CTR无关紧要，因为它们是靠数字信号格式下运作的。作为探测器如其可以检测到LED是否处于ON或OFF状态，其输出将反映相应的功能。例如ACPL-332J的情况 - 它的功能是利用PWM输入信号来造成输出端输出同一PWM信号，进而数字化驱动IGBT或PowerMosfet。它虽也具有特定缓冲驱动能力， 但与CTR完全无关。 同样的，在ACPL-C79A的情况下，它是一个电流感测器 - 它的功能是把输入电流信息以数字化（Σ-Δ）编码，然后以模拟型式 把所代表的输入电流波形以放大倍数电流波形（无关于CTR）发出到输出端。

　　2）频率特性--- ACPL-330J适用于在30kHz？40kHz的频率上驱动IGBT/ PowerMosfet （如所需的峰值电流《1.5A规定电流）。 ACPL-C79A是适用于带宽高达200kHz的典型电流感应。

　　3）绝缘特性--- ACPL-330J和ACPL-C79A均能满足依据IEC60747-5-5的安规所规定的超强绝缘性能。您也可以从它们的数据手册，找到更详细的资料。

　　2、请问：光耦端的控制电流与功率管输出驱动电流之比是用什么指标表示，其最大值是多少？谢谢！

　　全部栅极驱动光耦合器都没有CTR的放大特性。虽然所有栅极驱动光耦合器的输入端均有一个LED及隔离输出端均有一个光学探测器，其操作功能却与CTR无关紧要，因为它们是靠数字信号格式下运作的。作为探测器如其可以检测到LED是否处于ON或OFF状态，其输出将反映相应的功能。例如ACPL-332J的情况 - 它的功能是利用PWM输入信号来造成输出端输出同一PWM信号，进而数字化驱动IGBT或PowerMosfet。它虽也具有特定缓冲驱动能力，但与CTR完全无关。 ACPL-332J是能够驱动高达2.5A电流的栅极驱动光耦合器。安华高科技（Avago Technologies）也有能驱动高达5A电流的栅极驱动光耦合器。

　　3、请问：安华的光电耦合器都是采用DIP-8封装吗？业界经常提到DIP-8封装，请问这种封装方式有何优点？谢谢！

　　Avago光耦合器有许多不同类型的封装，它们包括 500-MIL DIP10，400-MIL DIP8，300-MIL DIP8，SO16，SO8，SS08，SO6，SS06，SO5，和SO4等等。 每个封装都有其自身的特点 - 如不同的爬电距离和间隙，以配合不同的应用。

　　4、请问：为什么要通过光耦合的方式来驱动功率管的栅极？ 为何不能设计合适的驱动电路直接驱动栅极？各种保护功能在普通的驱动电路里不能实现吗？ 增加光耦合是否也增加了一个产生可靠性问题的环节？谢谢！

　　通过使用光耦栅极驱动器驱动功率器件，可以帮助消除4个基本问题，如1）瞬态电压，2）共模噪声，3）接地回路，和4）电平转换。这4个基本问题不能轻易/圆满通过简单的非隔离式栅极驱动器得到解决。集成的栅极驱动器如安华高的ACPL-33xJ， 结合了各种保护功能于简单的集成电路里。集成电路的好处是， 它能做到设备到设备（或元件到元件）间均非常均匀。这些保护功能，都可以通过分立器件来实现，但分立器件将无法很均匀地，从系统到系统间工作，另外分立器件将造成更复杂的设计，不能达到简化的作用。所有Avago的光耦合器都经过精心设计，以确保其可靠性不受到损伤。

　　5、请问：有哪些低功耗的IC适合构建高效的适合光伏、风能应用的控制、逆变系统？谢谢！

所有安华高的隔离栅极驱动器都能在极低ICC2电流中运作，这可有效减少功率消耗和在高侧驱动允许使用自举电源。另外，安华高最新的栅极驱动器，如ACPL-P/W34x 能够在最高200ns这么低的传播延迟时间里工作 这允许更精确的PWM控制，同时提高效率。所有这些优势都使安华高的隔离