[实用新型]一种隔离式高端驱动器

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，涉及一种隔离式高端驱动器。

背景技术

目前已知用于同领域的驱动器，大部分是电源与驱动部分为分立器件，体积大且没有隔离功能，占空比范围小，工作温度低等缺点。在使用中造成配套连接安装复杂，抗干扰能力差，功耗增加，可靠性降低，高温下工作不稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种体积小、结构简单，抗冲击能力强，可靠性高，寿命长，高隔离度和抗扰度，工作温度≥200℃的隔离式高端驱动器，在使用中，只需提供+5V电源即可工作，确保了在高频PWM信号和D极高电压的情况下电路可靠正常的工作。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种隔离式高端驱动器，包括集成后微封装在金属密闭腔体内的隔离驱动电路和隔离电源，隔离驱动电路包括高速数字隔离器和栅驱动器电路，高速数字隔离器的输入端接高频脉冲宽度调制变换器，输出端与栅驱动器电路的输入端相接，隔离电源连接高速数字隔离器的输入电源端，栅驱动器电路的输出端接MOS管G极。

所述的隔离电源包括DC/DC驱动器、变压器和整流滤波电路，DC/DC驱动器的输入端分别接高速数字隔离器的输入电源端和+5v电压，DC/DC驱动器输出端接变压器的初级线圈两端，变压器次级线圈的两端接整流滤波电路输入端，整流滤波电路输出端为隔离正负电源和隔离地。

所述的整流滤波电路输出端的11号引脚接MOS管的S极。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

该器件可实现单电源+5V供电，内部提供浮空的VCC(+16V～+20V)和VEE(-3V～-6V)，能将最大1MHz占空比为0-100％的TTL/CMOS电平PWM信号转换成隔离的VCC到VEE的驱动信号，可满足SiC-MOS管/IGBT管栅极驱动的要求，确保SiC-MOS管/IGBT管的可靠导通和关断。其最大瞬态峰值驱动电流为4A，且具有较高的隔离度和抗扰度，确保在高频PWM信号和D极高电压的情况下电路可靠正常的工作，且最高工作温度≥200℃。该器件特点是：体积小、结构简单，抗冲击能强，可靠性高，寿命长。

附图说明

图1为本实用新型提供的隔离式高端驱动器的电原理框图；

图2为本实用新型提供的隔离式高端驱动器的应用示意图；

图3为本实用新型输入与输出波形图。

其中：1为高频脉冲宽度调制变换器；2为高速数字隔离器；3为栅驱动器电路；4为DC/DC驱动器；5为变压器；6为整流滤波电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1至图3，一种隔离式高端驱动器，包括集成后微封装在金属密闭腔体内的隔离驱动电路和隔离电源，隔离驱动电路包括高速数字隔离器2和栅驱动器电路3，高速数字隔离器2的输入端接高频脉冲宽度调制变换器1，高速数字隔离器2输出端与栅驱动器电路3的输入端相接，栅驱动器电路3的输出端接MOS管G极；所述的隔离电源包括DC/DC驱动器4、变压器5和整流滤波电路6，DC/DC驱动器4的输入端分别接高速数字隔离器2的输入电源端和+5v电压，DC/DC驱动器4输出端接变压器5的初级线圈两端，变压器5次级线圈的两端接整流滤波电路6输入端，整流滤波电路6输出端为隔离正负电源和隔离地，所述的整流滤波电路6输出端的11号引脚接MOS管的S极。

具体的，参见图1，该器件的引腿功能如下表：其中5脚GND和11脚SGND分别为输入地和输出隔离地，这两个引脚不能外部连接。

其中，图2中C1是输出电源旁路，用于减小电源纹波对电路的干扰；RG＝10Ω是输出缓冲电阻，用于减小输出驱动波形的过冲；M1是被驱动电路SiC-MOSFET；R0是输出负载，该负载应选用无感电阻，否则会对SiC-MOSFET产生损伤甚至击穿；D1为肖特基二极管，用于降低负载中寄生电感的影响，保护被驱动电路。

图3是输入输出波形图，输入信号为0-5V、最大频率250KHz、占空比0-100％的TTL/CMOS电平PWM信号；输出为VCC-VEE的PWM驱动信号。

需要说明的是，由于SIC-MOSFET的正向跨导较一般的MOSFET小，高温下Vth(os)下降较多，因此需要较高的正向开启电压和负压关断(尤其是在高温应用)。因而需要用0-100％的PWM信号驱动SIC-MOSFET。