采用MP188XX隔离式栅极驱动器系列构建电源系统

采用mp188xx 隔离式栅极驱动器系列构建电源系统
概述
电源对5g 通信、数据中心、光伏逆变器、车载电源、充电桩以及led 控制系统至关重要。与此同时，所有这些电源系统都需要一个隔离式栅极驱动器来高效、可靠地驱动开关管，以进行电源转换。
隔离式栅极驱动器
小充电器和大栅极传输是隔离式栅极驱动器的特色。它广泛应用于大功率和高电压应用，绝缘安全且控制快速。图 1 显示了隔离式栅极驱动器的常见电源系统应用。
图 1：隔离驱动器的常见电源系统应用
隔离系列产品通常包括光电隔离器件、变压器隔离器件和电容隔离器件。其中光电隔离器相对而言传输延迟较长、失真高且通道匹配率低。
随着工艺的发展和新型功率器件（如si、igbt、sic、gan等）的不断涌现，对开关频率和驱动电压的要求也各不相同。为每个独特的应用选择最佳驱动器显得愈发重要。
mp188xx系列产品
mp188xx 系列为高电压隔离式驱动器，具体包括mp18831、mp18851和mp18871。这些器件提供两种启用逻辑（启用和禁用）和三种封装选项：窄体或宽体 soic-16 封装（分别为 soic-16nb 或 soic-16wb）或 lga-13 (5mmx5mm) 封装。表 1 罗列了 mp18831、mp18851 和 mp18871 之间的主要区别。
表 1：mp188x1 系列产品比较
产品型号描述功能
mp18831 隔离式双输入半桥栅极驱动器重叠保护、可调死区时间
mp18851 隔离式独立双通道栅极驱动器无重叠保护
mp18871 脉宽调制 (pwm) 输入半桥栅极驱动器重叠保护、可调死区时间
mp18831
mp18831 在单个封装中集成了双输入栅极驱动器，并具有可调死区时间。当两个输入同时为高时，则输出为低，以此来保护整个器件。此外，mp18831 采用mps专有电容隔离技术，可提供高达 4a 的拉/灌峰值电流容量，以及高达5kvrms的耐受电压。
图 2 显示了 mp18831 的典型应用电路。
图2: mp18831典型应用电路
图 3 所示的电源应用示例由有源功率因数校正 (pfc)、半桥 llc 和同步整流器组成。在该示例中，mp18831 被用作高端/低端隔离式栅极驱动器。.
图3: mp18331的电源应用示例
mp18851
mp18851 提供了一种独立双通道栅极驱动器解决方案，它可以同时为任一通道提供高输出。mp18851 具有宽原边 vddi电源范围，允许驱动器与 3.3v 或 5v 数字控制器接口。其副边驱动器可接收高达 30v 的电源。
图 4 显示了 mp18851 的典型应用电路。
图4: mp18851典型应用电路
mp18871
mp18871 为隔离式半桥栅极驱动器。它接收pwm信号，具有高达0.5a或4a的拉/灌峰值电流能力。图 5 显示了 mp18871 的典型应用电路。
图5: mp18871典型应用电路
mp188xx系列产品优势
mp188xx系列均采用先进的电容隔离技术和快速可靠的开关键控（ook）传输技术，从而实现了出色的隔离与驱动性能，同时可靠性高、兼容性广。
与传统的光耦合器栅极驱动器相比，mp188xx 系列具有低延迟、低脉宽失真、高共模瞬态抗扰度、长寿命和宽工作温度范围等优点。
表 2 显示了 mp188xx 系列产品参数。
表2: mp188xx系列产品参数
参数 mp18831,mp18851,mp18871
输入到输出隔离调
soic-16（宽体）封装：最大 5kvrms 绝缘电压
调
soic-16（窄体）封装：最大 3kvrms 绝缘电压
调
lga-13 (5mmx5mm) 封装：2.5kvrms 绝缘电压
输出端两个通道的功能隔离调
soic-16（窄体/宽体）封装：1500vdc
调
lga-13 (5mmx5mm) 封装：700vdc
共模瞬态抗扰度 (cmti) >100kv/µs，抗噪能力强
输入电源 (vddi) 范围 2.8v 至 5.5v 宽输入范围，兼容ttl和cmos电平
输出电源 (vddo) 范围最大 30v 电源电压
输出欠压锁定 (ulvo)保护选项 3v/5v/8v/10v/12v 3v/5v/8v/10v/12v
驱动电流能力最大4a拉/灌电流输出
传输延迟 50ns 典型传播延迟
工作温度范围 -40°c至125°c
mp188xx 系列还具备其他优势，包括：
调
可驱动功率开关器件，并具备短传播延迟和低脉宽失真
调
提供重叠保护以防止击穿
调
输入端支持cmos 和ttl 逻辑输入
调
具有 4a 最大驱动电流
调
提供多种输出欠压锁定 (uvlo) 保护选项
调
共模瞬态抗扰度超过 100kv/μs，可确保每路pwm 的可靠传输
结论
mp188xx是mps提供的一系列隔离式栅极驱动器，包括mp18831、mp18851和mp18871，本文回顾了该系列产品的特性与优势。隔离式栅极驱动器对电源系统中的开关管驱动至关重要。要了解mps隔离产品的更多信息，请阅读mps促进碳中和的隔离式电源解决方案相关文章。