BOM மேற்கோள் எலக்ட்ரானிக் கூறுகள் இயக்கி IC சிப் IR2103STRPBF

தயாரிப்பு பண்புக்கூறுகள்

ஆவணங்கள் & மீடியா

சுற்றுச்சூழல் மற்றும் ஏற்றுமதி வகைப்பாடுகள்

கேட் டிரைவர்கள்

கேட் டிரைவர் என்பது ஒரு பவர் பெருக்கி ஆகும், இது ஒரு கட்டுப்படுத்தி IC இலிருந்து குறைந்த-சக்தி உள்ளீட்டை ஏற்றுக்கொள்கிறது மற்றும் IGBT அல்லது பவர் MOSFET போன்ற உயர்-பவர் டிரான்சிஸ்டரின் நுழைவாயிலுக்கு உயர்-தற்போதைய இயக்கி உள்ளீட்டை உருவாக்குகிறது.கேட் டிரைவர்கள் ஆன்-சிப் அல்லது தனித்த தொகுதியாக வழங்கப்படலாம்.சாராம்சத்தில், ஒரு கேட் டிரைவர் ஒரு பெருக்கியுடன் இணைந்து ஒரு நிலை மாற்றியைக் கொண்டுள்ளது.ஒரு கேட் டிரைவர் IC, கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகள் (டிஜிட்டல் அல்லது அனலாக் கன்ட்ரோலர்கள்) மற்றும் பவர் ஸ்விட்சுகள் (IGBTகள், MOSFETகள், SiC MOSFETகள் மற்றும் GaN HEMTகள்) இடையே இடைமுகமாக செயல்படுகிறது.ஒரு ஒருங்கிணைந்த கேட்-டிரைவர் தீர்வு வடிவமைப்பு சிக்கலானது, மேம்பாட்டு நேரம், பொருட்களின் பில் (BOM) மற்றும் பலகை இடம் ஆகியவற்றைக் குறைக்கிறது, அதே நேரத்தில் தனித்தனியாக செயல்படுத்தப்பட்ட கேட்-டிரைவ் தீர்வுகளின் மீது நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

வரலாறு

1989 இல், இன்டர்நேஷனல் ரெக்டிஃபையர் (ஐஆர்) முதல் மோனோலிதிக் HVIC கேட் டிரைவர் தயாரிப்பை அறிமுகப்படுத்தியது, உயர் மின்னழுத்த ஒருங்கிணைந்த சுற்று (HVIC) தொழில்நுட்பமானது காப்புரிமை பெற்ற மற்றும் தனியுரிம மோனோலிதிக் கட்டமைப்புகளை ஒருங்கிணைத்து இருமுனை, CMOS மற்றும் பக்கவாட்டு DMOS சாதனங்களை 1700 V மற்றும் 1400 V க்கு மேல் முறிவு மின்னழுத்தத்துடன் பயன்படுத்துகிறது. 600 V மற்றும் 1200 V இன் ஆஃப்செட் மின்னழுத்தங்களை இயக்குவதற்கான V.[2]

இந்த கலப்பு-சிக்னல் HVIC தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, உயர் மின்னழுத்த நிலை-மாற்றும் சுற்றுகள் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் சுற்றுகள் இரண்டையும் செயல்படுத்தலாம்.உயர் மின்னழுத்த சுற்றுகளை வைக்கும் திறனுடன் (பாலிசிலிகான் வளையங்களால் உருவாக்கப்பட்ட 'கிணற்றில்'), அது 600 V அல்லது 1200 V ஐ 'மிதக்க' முடியும், அதே சிலிக்கானில் மற்ற குறைந்த மின்னழுத்த சுற்று, உயர் பக்க பக், சின்க்ரோனஸ் பூஸ்ட், அரை-பிரிட்ஜ், ஃபுல்-பிரிட்ஜ் மற்றும் த்ரீ-ஃபேஸ் போன்ற பல பிரபலமான ஆஃப்-லைன் சர்க்யூட் டோபாலஜிகளில் பவர் MOSFETகள் அல்லது IGBTகள் உள்ளன.மிதக்கும் சுவிட்சுகள் கொண்ட HVIC கேட் டிரைவர்கள் உயர்-பக்க, அரை-பாலம் மற்றும் மூன்று-கட்ட கட்டமைப்புகள் தேவைப்படும் இடவியல்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.[3]

நோக்கம்

அதற்கு மாறாகஇருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள், MOSFET களுக்கு நிலையான ஆற்றல் உள்ளீடு தேவையில்லை, அவை ஆன் அல்லது ஆஃப் செய்யப்படாமல் இருக்கும் வரை.MOSFET இன் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கேட்-மின்முனையானது aமின்தேக்கி(கேட் கேபாசிட்டர்), இது ஒவ்வொரு முறையும் MOSFET ஆன் அல்லது ஆஃப் செய்யப்படும் போது சார்ஜ் செய்யப்பட வேண்டும் அல்லது டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்பட வேண்டும்.ஒரு டிரான்சிஸ்டருக்கு மாறுவதற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட கேட் மின்னழுத்தம் தேவைப்படுவதால், டிரான்சிஸ்டரை இயக்குவதற்கு கேட் மின்தேக்கி குறைந்தபட்சம் தேவையான கேட் மின்னழுத்தத்திற்கு சார்ஜ் செய்யப்பட வேண்டும்.இதேபோல், டிரான்சிஸ்டரை அணைக்க, இந்த கட்டணம் சிதறடிக்கப்பட வேண்டும், அதாவது கேட் மின்தேக்கியை வெளியேற்ற வேண்டும்.

ஒரு டிரான்சிஸ்டர் இயக்கப்படும்போது அல்லது அணைக்கப்படும்போது, ​​அது உடனடியாக கடத்தாத நிலையில் இருந்து கடத்தும் நிலைக்கு மாறாது;மற்றும் உயர் மின்னழுத்தம் இரண்டையும் தற்காலிகமாக ஆதரிக்கலாம் மற்றும் அதிக மின்னோட்டத்தை நடத்தலாம்.இதன் விளைவாக, டிரான்சிஸ்டரை மாற்றுவதற்கு கேட் மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வெப்பம் உருவாகிறது, இது சில சமயங்களில் டிரான்சிஸ்டரை அழிக்க போதுமானதாக இருக்கும்.எனவே, மாற்றும் நேரத்தை முடிந்தவரை குறைக்க வேண்டியது அவசியம்மாறுதல் இழப்பு[de].வழக்கமான மாறுதல் நேரங்கள் மைக்ரோ விநாடிகளின் வரம்பில் இருக்கும்.ஒரு டிரான்சிஸ்டரின் மாறுதல் நேரம் அதன் அளவிற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும்தற்போதையகேட்டை சார்ஜ் செய்ய பயன்படுகிறது.எனவே, மாறுதல் மின்னோட்டங்கள் பெரும்பாலும் பல நூறு வரம்பில் தேவைப்படுகின்றனமில்லியம்பியர்ஸ், அல்லது வரம்பில் கூடஆம்பியர்கள்.தோராயமாக 10-15V வழக்கமான கேட் மின்னழுத்தங்களுக்கு, பலவாட்ஸ்சுவிட்சை இயக்க சக்தி தேவைப்படலாம்.அதிக அதிர்வெண்களில் பெரிய மின்னோட்டங்கள் மாறும்போது, ​​எ.காDC-க்கு-DC மாற்றிகள்அல்லது பெரியதுமின்சார மோட்டார்கள், பல டிரான்சிஸ்டர்கள் சில சமயங்களில் இணையாக வழங்கப்படுகின்றன, இதனால் போதுமான உயர் மாறுதல் மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மாறுதல் சக்தியை வழங்குகின்றன.

ஒரு டிரான்சிஸ்டருக்கான மாறுதல் சமிக்ஞை பொதுவாக ஒரு லாஜிக் சர்க்யூட் அல்லது a மூலம் உருவாக்கப்படுகிறதுமைக்ரோகண்ட்ரோலர், இது பொதுவாக சில மில்லியம்பியர் மின்னோட்டத்திற்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெளியீட்டு சமிக்ஞையை வழங்குகிறது.இதன் விளைவாக, அத்தகைய சமிக்ஞையால் நேரடியாக இயக்கப்படும் ஒரு டிரான்சிஸ்டர் மிக மெதுவாக மாறுகிறது, அதற்கேற்ப அதிக சக்தி இழப்புடன்.மாற்றும் போது, ​​டிரான்சிஸ்டரின் கேட் மின்தேக்கியானது லாஜிக் சர்க்யூட் அல்லது மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் மின்னோட்டத்தை மிகைப்படுத்தி மிக விரைவாக மின்னோட்டத்தை இழுக்கக்கூடும், இதனால் அதிக வெப்பமடைவதால் நிரந்தர சேதம் அல்லது சிப்பின் முழுமையான அழிவும் கூட ஏற்படுகிறது.இது நிகழாமல் தடுக்க, மைக்ரோகண்ட்ரோலர் வெளியீட்டு சமிக்ஞைக்கும் பவர் டிரான்சிஸ்டருக்கும் இடையில் ஒரு கேட் டிரைவர் வழங்கப்படுகிறது.

சார்ஜ் பம்புகள்பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றனஎச்-பாலங்கள்உயர் பக்க n-சேனலை ஓட்டும் வாயிலுக்கான உயர் பக்க இயக்கிகளில்சக்தி MOSFETகள்மற்றும்IGBTகள்.இந்த சாதனங்கள் அவற்றின் நல்ல செயல்திறன் காரணமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் பவர் ரெயிலுக்கு மேலே சில வோல்ட் கேட் டிரைவ் மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது.அரைப் பாலத்தின் மையப்பகுதி தாழ்வாகச் செல்லும் போது, ​​மின்தேக்கியானது ஒரு டையோடு வழியாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, மேலும் இந்த மின்னூட்டமானது பின்னர் உயர் பக்க FET வாயிலின் வாயிலை மூல அல்லது உமிழ்ப்பான் முள் மின்னழுத்தத்திற்கு மேலே சில வோல்ட்டுகளுக்கு மேல் இயக்கப் பயன்படுகிறது.இந்த உத்தி சிறப்பாகச் செயல்படும் போது, ​​பாலம் தொடர்ந்து மாற்றப்பட்டு, ஒரு தனி மின் விநியோகத்தை இயக்க வேண்டிய சிக்கலைத் தவிர்க்கிறது மற்றும் அதிக திறன் கொண்ட n-சேனல் சாதனங்களை உயர் மற்றும் குறைந்த சுவிட்சுகளுக்குப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.