【经验】从输入和输出两个方面的隔离驱动失效分析方法

时间： 2019-10-13 来源：Silicon Labs

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隔离驱动是一个产品应用中的一个难点。失效模式多样，现在，我们以SILICON LABS隔离驱动为例从输入和输出两个方面来分析应用中的一些问题。

输入相关问题：

1. 相对比较小出现，但是有可能存在的问题是：VDD或者输入信号上存在大于Absolute Max Rating的脉冲，从而导致EOS损坏。

解决方案如下：

a．电源对地短路，看客户电源对地加的电容，通常需要有大电容比如10uF，然后加上一个小电容比如100nF，并且保证一定要靠近芯片管脚摆放。视情况也可以在外部的供电和芯片的供电管脚之间串一个小电阻，一般10几欧姆，或者22欧姆，根据芯片的工作电流确定好芯片供电的压降，有时候也可以试下磁珠。还可以加钳位二极管等。

b．如果是信号通道对地短路，可以加钳位二级管，RC滤波，RC滤波电路不能影响有用信号，但是有用信号之外的信号频率全部被滤掉。有时候也可以试试磁珠。同样的，每个通道的滤波网路要靠近芯片管脚，防止滤波网络之后再串入干扰信号。

2. 输入信号被干扰，没有超过Absolute Max Rating，但是超过了VIH或者VIL的门槛，导致输出被不预期地拉低或者拉高。其中，被不预期地拉高尤其危险，因为如果使用的是不带HS/LS的驱动，会导致上下管直通而炸管。

解决方案如下：

a. 如果已知脉冲的最高电平，可以在输入侧做一个分压电路，既能使得原来的高电平信号仍然是逻辑高输入，另一方面使得噪声电平分压之后是逻辑低，从而避免误拉高。

b. 如果干扰信号的频率在有用信号的频率之外，可以考虑RC滤波电路滤除这些干扰信号。

c. 最根本的解决方案，就是找到干扰源，解决干扰源。

输出相关问题：

1，在信号翻转的时候，L上的电压极性翻转，将GNDA拉到一个很容易超过Si823x 30V极限的负电压。

解决方案如下：

A，在FET上加二极管

B，在地上串电阻

C，软开通，软关断，或较长的开启关断时间

2，由于FET的开通关断，GNDA上会出现大的dV/dt，通过米勒电容耦合到输出驱动信号上，导致超过最大的Absolute Max Rating。

解决方案如下：

D，增大驱动电阻

E，在gate输出管脚加TVS或者肖特基二极管钳位

F，使用带Miller clamp功能的芯片

3. 还有一种是输入和输出即隔离栅两侧出现大的dV/dt，从而导致输出不跟随输入。这考虑是CMTI的问题，需要挑选CMTI较大的器件。

关于输出侧的问题，通常建议驱动信号到FET之间的走线要短，粗。信号和地的回流环面积要小。

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