【经验】解析电力电子电路应用中驱动芯片的并联使用
本文数明半导体主要为大家阐述了在电力电子电路应用中，为什么需要驱动芯片并联使用，芯片能够并联使用应具备什么特征，以及驱动芯片并联使用应注意的问题点。
1、驱动芯片与功率管的配合
功率器件在工业、能源、汽车等应用中被广泛的使用以实现各种的功率变换，同时随着社会的迅速发展，功率变换的功率等级也越来越高。在大功率的功率因数校正电路 （PFC），低压大电流的同步整流电路中, 往往需要多个功率管并联以满足电路功率输出的需求。多个功率管并联，导致功率管的QGC，QGE变大，若选用驱动芯片的驱动电流较小，则功率管开通时间很长，此时会导致功率管损耗很大，发热严重。驱动输出进行并联来驱动功率管是一种解决方案。
2、驱动芯片并联使用
如上述所，当功率管的门极电荷比较大，而驱动芯片能力不足时，为了选择合适的开关速度和性能，需要将驱动芯片输出端并联使用。
但驱动芯片并联时，对驱动芯片要求较高，并不是所有的驱动芯片都适合并联使用。
图1. 显示了驱动芯片并联使用时的示意图。由于是并联使用，要求内部的MOSFET M1与M3，M2与M4同时开通，同时关断，否则OUTA与OUTB之间必然存在电位差，导致M1与M4或者M2与M3同时导通，从而导致共通的现象而损坏驱动芯片。
图 1. 驱动芯片并联使用示意图
因此，在驱动芯片并联的应用中需要特别关注以下几点：
（1）驱动芯片本身的对称问题。两个驱动通道的参数要一致，每路驱动的输入到输出的延时、输入的翻转电平以及输出的上升、下降时间要一致。
（2）两路输入信号的短接点要尽量靠近芯片的管脚，并且输入信号要有快速的dv/dt。
（3）芯片的外围应用电路上，可以在外部增加一个电阻，用来限制直通电流。
下面以SLM27524芯片为例来说明驱动并联应用中要注意的一些问题。
3、驱动芯片的一致性
驱动芯片并联对芯片本身的一致性是有要求的，如果两路驱动的一致性不好，在并联时会导致驱动芯片的损坏。SLM27524在设计的时候已经考虑了这种并联应用的需求，因此在两路驱动的延时上做了比较好的匹配。
图2和图3显示了SLM27524在给同一个输入信号时，两路驱动输出在开通、关断时的波形。从波形测试上看，SLM27524的两路驱动在开通延时、关断延时、上升时间和下降时间上都有很好的一致性。
图 2. SLM27524通道开通时的波形
CH1：驱动输人IN ，CH2：驱动输出OUTA
CH3：驱动输出OUTB
图 3. SLM27524通道关断时的波形
CH1：驱动输人IN，CH2：驱动输出OUTA
CH3：驱动输出OUTB
图4显示了SLM27524两个通道的输入阈值。从测试的波形上看，两个通道的输入阈值是一致的。
图 4. SLM27524输入阈值门限波形
CH1：驱动输人IN，CH2：驱动输出OUTA
CH4：驱动输出OUTB
为了验证SLM27524两个通道直接并联应用的有效性，人为在两路输入信号上加入延时，并按下图5进行试验。当改变电阻RA、RB的阻值时，就改变了通道A、B之间的输入时间差。
图6到图9显示了通道A和通道B在不同的输入延时情况下的输出波形。在一定输入延时差范围内，无论是INA超前还是滞后INB，芯片直接并联仍然正常输出波形。这说明SLM27524具有较强的鲁棒性，能够容忍一定程度的输入信号延时差。
图 5. SLM27524并联鲁棒试验电路
图 6. SLM27524 INA超前INB 3.9ns并联波形
CH1：驱动输人INA，CH2：驱动输入INB
CH4：驱动输出OUT
图 7. SLM27524 INA超前INB 4.6ns并联波形
CH1：驱动输人INA，CH2：驱动输入INB
CH4：驱动输出OUT
图 8. SLM27524 INA滞后INB 1.8ns并联波形
CH1：驱动输人INA，CH2：驱动输入INB
CH4：驱动输出OUT
图 9. SLM27524 INA滞后INB 2.8ns并联波形
CH1：驱动输人INA，CH2：驱动输入INB
CH4：驱动输出OUT
4、驱动芯片并联应用技巧
在驱动芯片并联时，外部的一些应用条件和应用技巧也同样的重要。
首先，对于输入信号的处理，在PCB上应尽量靠近芯片管脚处进行并联。如果离芯片管脚距离较远处并联后再分开到各个输入管脚，那就容易存在PCB走线上的延时误差。
其次，输入通道的门限阈值不完全一致时，会导致输出延时不一样。为了降低此影响，需增强输入信号的上升下降速度。在使用SLM27524时，推荐输入信号变化速度不低于50V/μs.
图 10. SLM27524 47V/μs上升波形
CH1：驱动输人IN，CH2：驱动输出OUT
图 11. SLM27524 47V/μs下降波形
CH1：驱动输人IN，CH2：驱动输出OUT
最后，为了更好的使芯片在应用端使用，推荐在输出端之间串联电阻后再进行并联，按如图12所示。如果需要OUTA，OUTB进行直接并联，则R1=R2=0。另外可以调整R1，R2参数，限制直通时电流值，保护驱动控制芯片。图13与图14显示了INA，INB之间有17.8ns的延时，如果OUTA，OUTB直接并联，芯片可能会烧毁，但OUTA，OUTB之间串接5.1Ω电阻，此时能够保证芯片正常工作而不损坏。
图 12. 芯片输出端增加输出电阻
图 13. SLM27524 INA滞后INB
且OUTA与OUTB串接5.1Ω并联波形
CH1：输人INA，CH2：输入INB
CH3：输出OUTA，CH4：输出OUTB
图 14. SLM27524 INA超前INB
且OUTA与OUTB串接5.1Ω并联波形
CH1：输人INA，CH2：输入INB
CH3：输出OUTA，CH4：输出OUTB
5、测试总结
综上所述，在采用驱动芯片并联去驱动功率管的应用中，除了注意PCB布线布局外，对芯片对称性有较高要求；另外增大输入信号变化斜率以及在芯片输出端串接电阻，可以增强输出并联的可靠性。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由ll转载自数明半导体公众号，原文标题为:应用笔记 丨 驱动的并联使用，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
相关研发服务和供应服务
相关推荐
【经验】驱动芯片关键参数——驱动电流和驱动时间的关系
本文数明半导体主要阐述了在驱动芯片中表征驱动能力的关键参数：驱动电流和驱动时间的关系，并通过实验解释了如何正确理解这些参数在实际应用中的表现。
【经验】驱动芯片应用中半桥中点负压及应对策略
本文数明半导体主要阐述了在驱动芯片应用中，半桥中点出现的负压，分析其原因并且通过实验如何正确处理。基本工作原理如下：当HIN为高时，输出HO为高，上管M1打开，电流从BUS通过M1流到负载端。当LIN为高时，输出LO为高，下管M2打开，电流通过M2续流。
基于氛围灯驱动芯片MLX8110X的汽车氛围灯开发参考资料大全
随着科技的进步，人们对汽车的追求已经不仅仅局限于代步的作用，对舒适感和科技感有了更高的追求。氛围灯不同的灯光可以给驾乘人员带来不同的感受。电动汽车的发展为氛围灯的使用提供了良好的沃土。但是当大家刚接到氛围灯项目时却不知从何下手，本篇文章将解决大家的烦恼，为大家介绍基于氛围灯驱动芯片MLX8110X，开发氛围灯过程中需要用到的参考资料。
瑶芯推出最新新能源车、光储、充电桩及各类电源的功率器件解决方案
作为国内领先的功率器件和数模混合信号链IC产品供应商，瑶芯推出最新新能源车、光储、充电桩及各类电源的功率器件解决方案，覆盖低压SGT MOS、高压SJ MOS、IGBT和SiC MOSFET系列。
功率器件国产化率仅为 22%，汽车和工业领域的需求旺盛
功率半导体器件，也称为电力电子器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件。新能源汽车是功率器件增量需求主要来源。国产替代需求强烈。功率器件国产化率仅为 22%，高端产品国产化率更低。要重视国内厂商的产品品类从低端向高端切换，产品下游应用领域优化以及晶圆产线的升级节奏。
鸿翼芯高功能安全等级发动机核心驱动芯片斩获2024中国汽车芯片创新成果奖
2024年12月5-6日，由中国汽车工业协会、中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司联合主办的2024全球汽车芯片创新大会在无锡盛大召开。鸿翼芯受邀出席此次盛会，其自主研发的“高功能安全等级发动机核心驱动芯片（Uchip）”荣获“2024中国汽车芯片创新成果（模拟类）”大奖。
技术文章 | 类比半导体DR7808预驱芯片在新能源汽车中的应用
上海类比半导体技术有限公司作为国内领先的模拟及数模混合芯片设计商，成功设计并生产了DR7808预驱芯片，不仅在技术层面实现了重大突破，更在实际应用中展现出卓越的性能和可靠性。DR7808预驱芯片以其优化的集成度和增强的功能性，能够轻松应对当前汽车电子系统设计面临的挑战，同时高效满足客户在多样化应用场景下的具体需求。
中国新能源汽车的几何式发展，倒推SiC碳化硅市场扩张
近年来，中国新能源汽车市场发展迅猛。根据中汽协数据显示，2023年，中国新能源汽车销量达到了949.5万辆，同比增长37.9%。预计2024年，中国新能源汽车销量可能将达到1200-1300万辆，并占据全球新能源汽车总销量的约60%。新能源汽车的迅猛发展，倒推车规级碳化硅SiC功率器件的需求也呈井喷式增长。
【IC】爱仕特新款高可靠汽车级碳化硅功率模块DCS12，封装一次铸造成型，为高速发展的新能源汽车注入动力
深圳爱仕特科技有限公司推出新款汽车级碳化硅功率模块DCS12，旨在缩小半导体器件使用尺寸的同时，提高逆变器功率密度、可靠性、耐用性以及寿命周期，给高速发展的新能源汽车注入动力。
数明半导体精进车载芯片技术，赋能新能源汽车时代！
在新能源汽车产业的变革浪潮中，数明半导体凭借其深厚且持续的技术积累和对市场趋势的精准把握，稳步前行于车载半导体领域。迄今为止，数明半导体车规芯片累计销售量已超过3000万颗。数明半导体的车规芯片产品线丰富多样，紧密贴合新能源汽车行业的发展趋势和市场需求。公司根据市场发展阶段和客户需求，精心规划了电动化和智能化两大阶段的产品布局。
【视频】蓉矽高可靠性SiC功率器件在光储充与新能源汽车上的应用
型号- NCD30S40TTD,NC1M120C12HT,NC1M120C12W,NC1D120C10AT,NCD30S20TTD,NC1D120C20KT,NC1D120C30KT,NC1M120C40HT,NC1M120C75HT
国内新能源汽车未来发展，最核心的技术是什么？
近年来，中国新能源汽车市场发展迅猛。根据中汽协数据显示，2023年，中国新能源汽车销量达到了949.5万辆，同比增长37.9%。预计2024年，中国新能源汽车销量可能将达到1200-1300万辆，并占据全球新能源汽车总销量的约60%。新能源汽车的迅猛发展，倒推车规级碳化硅SiC功率器件的需求也呈井喷式增长。
MELEXIS推动行业变革：全新汽车照明LED驱动芯片MELEXIS实现超小型化
全球微电子工程公司MELEXIS近日宣布，作为汽车动态照明LED驱动芯片领域的领军者，正式推出全新产品MLX81123，进一步扩展LIN RGB系列产品线。这款芯片在前代产品的基础上进行深度优化，封装设计更为紧凑，成本效益显著提升，同时保持稳定可靠的卓越性能。此外，通过布局新供应链，迈来芯不仅显著提升行业竞争力，更确保客户业务连续性。
鲁晶携多款功率器件产品出席第十四届亚洲电源技术发展论坛，为新能源、光伏、充电桩等领域应用提供服务
鲁晶半导体携旗下Si SBD/FRD/SCR、Si MOS/IGBT、SiC Diodes、SiC MOSFET等功率器件产品出席第十四届亚洲电源技术发展论坛，产品广泛应用于各类智能家电、电动工具、新能源、充电桩、光伏、电源、工控等领域。
电子商城
现货市场
服务
可定制射频隔离器/环行器（10M-40GHz），双工器/三工器（30MHz/850MHz-20GHz），滤波器（DC-20GHz），功分器，同轴负载，同轴衰减器等射频器件；可定制频率覆盖DC~110GHz，功率最高20KW。
最小起订量： 1 提交需求>
可定制VC厚度最薄0.25±0.03mm，Qmax 650W，0.4mmVC可设计最大散热面积6000 mm2，铜VC可采用复合毛细结构：蚀刻+铜粉烧结。
最小起订量： 10000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论