【经验】开发大功率逆变器的三大关键考量及理想解决方案—Si828x隔离栅极驱动器
从选用电源开关的类型到印刷电路板（PCB）的布局，许多设计决策都会影响大功率逆变器设计的稳健性。因此，SILICON LABS工程专家特别介绍设计大功率逆变器系统时需要考虑的关键问题，及理想的解决方案：Si828x隔离栅极驱动器，并解释了它们如何有利于大功率设计。本文整理了设计大功率逆变器的一些要点。
1、评估电源开关类型
首先要做的一个决定是使用的电源开关的类型。电源开关具有独特的功能和要求，如电压限制、温度范围和工作频率，这将驱动大功率逆变器的许多设计决策，包括使用哪种类型的栅极驱动器。四种主要的电源开关是：
· 硅MOSFET
· 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
· 碳化硅（SiC）器件
· 氮化镓（GaN） 器件
2、考虑工作电压的要求
工作电压是另一个需要考虑的因素。设计人员必须评估系统在正常条件下暴露的最大电压，并确保栅极驱动器和电源开关能够满足这些电源要求。对于栅极驱动器，工作电压额定值将超过最大预期峰值电压。对于开关，经验法则是最大预期电压应小于设备系列额定电压的80%。
栅极驱动器和电源开关有关键的保护需求，必须在设计中解决。例如，欠压问题会产生热量和效率损失。过电压会导致开关损坏。幸运的是，这些问题可以通过一些解决方案来缓解，比如去饱和检测、使用Miller效应来防止开关寄生接通，以及仔细的PCB布局技术。
3、应用与PCB布局
还需要考虑应用的依赖关系。例如，一个稳定的，大功率的应用，如稳定运行的工业电机逆变器，可能不需要太多的保护。相反，动态应用，如电动汽车牵引逆变器，可能需要广泛的系统保护。PCB板布局也是设计电力电子电路时要考虑的重要因素，因为它决定了电力电路的性能、效率和可靠性。精心规划的PCB布局可以减少寄生电感和电容，提高可靠性和效率。
最后要考虑的是如何为半桥装置的二次侧供电。这项任务可以谨慎地完成，也可以综合地完成。当设计大功率逆变器时，需要寻找适合系统应用所需工作电压的电源开关技术和栅极驱动器。考虑关键的保护需求，并选择能提供相应解决方案的栅极驱动程序。
适用于大功率逆变器的理想方案－Si828x隔离栅极驱动器
Silicon Labs（芯科科技）提供Si828x隔离栅级驱动器系列解决方案，特别适用于驱动各种转换器和电机控制应用中的IGBT和碳化硅（SiC）器件。Si828x设备是隔离式、高电流汽车栅极驱动器，带集成式系统安全和反馈功能。基于Silicon Labs的专有硅隔离技术，该驱动器支持高达5.0kV RMS并能承受UL1577规定的电压，与其他隔离栅极驱动器技术相比，可获得更高性能，更低的由温度和老化引起的变化，更紧密的零件匹配度，以及出色的共模抑制性能。
Si8285是Si828x系列中的全功能产品（去饱和检测、米勒钳位等），以及行业领先的125kV/us抗噪能力。Silicon Labs还提供一个强大的参考电路，可以根据客户使用的电源开关类型调整各种参数。
除了Si828x系列，Silicon Labs也具备其他适用于逆变器的广泛隔离栅极驱动器产品系列，可以满足开发人员从功率、鲁棒性到灵活性的各种产品设计考量。
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Si8281/82/83/84 Data Sheet
型号- SI8281BC-AS,SI8284DD-IS,SI8283ED-IS,SI8284ED-AS,SI8284CD-IS,SI8284ED-IS,SI8284CD-AS,SI8281BC-IS,SI8284DD-AS,SI8283ED-AS,SI828XCX,SI8281BD-AS,SI8284BD-AS,SI8282CC-AS,SI8282BC-IS,SI8282ED-AS,SI8283EC-IS,SI8282DD-IS,SI8282DD-AS,SI8283EC-AS,SI828X,SI8281BD-IS,SI8284BD-IS,SI8282CC-IS,SI8282BC-AS,SI8282ED-IS,SI828XDX,SI8284BC-AS,SI8282BD-IS,SI8282CD-AS,SI8282EC-AS,SI8281DD-AS,SI8283CC-IS,SI828X FAMILY,SI8281ED-AS,SI8282DC-IS,SI8283DC-AS,SI8283BD-AS,SI8281CD-IS,SI8281ED-IS,SI8282DC-AS,SI8283DC-IS,SI8283BD-IS,SI8281CD-AS,SI828XEX,SI8284BC-IS,SI8282BD-AS,SI8282CD-IS,SI8282EC-IS,SI8281DD-IS,SI8283CC-AS,SI8284DC-IS,SI8281EC-AS,SI8281DC-AS,SI8283CD-IS,SI8284,SI8284EC-AS,SI828XD,SI828XE,SI8284CC-IS,SI828XB,SI8281CC-IS,SI8281,SI828XC,SI8282,SI8281EC-IS,SI8283BC-AS,SI8283DD-AS,SI8283,SI8284EC-IS,SI8284CC-AS,SI8281CC-AS,SI8283BC-IS,SI8283DD-IS,SI8284DC-AS,SI828XBX,SI8281DC-IS,SI8283CD-AS
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通常SiC MOSFET驱动都需要带用DESAT保护功能去实现短路保护。SiC MOSFET由于能承受的短路时间较短，所以就要求提供保护的响应时间尽可能快。通常在IGBT驱动设计DESAT保护中会留出一定的消隐时间来防止保护误动作。所以我们在SiC MOSFET设计中就要求DESAT功能的响应时间足够快。本文介绍的Silicon Labs Si8285系列驱动DESAT响应时间短，稳定可靠。
器件选型 发布时间 : 2019-12-27
UG484: Si828x-HB-EVB User’s Guide
型号- 1825AC103KAT1A,CR0805-10W-1001F,STPS140Z,RB160MM-30TF,LCR1210-R100F,CR1210-4W-000,1825AC104KAT1A,151-201-RC,CRCW20103R00FKEFHP,ERJ-3EKF1503V,RC0603FR-072K2L,ZXTN2010Z,C1210X7R250-226M,MBR0580S1,CR0603-16W-8661F,CR0603-10W-1000F,CR2512-2W-10R0FT-W,ERA-8AEB2493V,CR0603-16W-1000F,CR0805-10W-1000F,CR1206-4W-20R0FT,RC0805FR-0730RL,RC1206FR-07221KL,C1210X7R250-106M,MKP1848S61010JY2B,ZXTP2012Z,CR0603-10W-4701F,CR1206-4W-1R0J,C0805X7R101-473K,151-203-RC,LT4430ES6#TRMPBF,PVG3A202C01R00,UTB02286S,C0805X7R250-225M,SI8284,CR0805-10W-2003F,SI8285,CRGCQ0805F330K,C1206X7R100-106M,SI8281,PMBT2907A,C0402X7R500-222K,ERJ-3EKF2493V,142-0701-201,CR0805-8W-1001F,SDN-414-01,C0603X7R250-104K,SI828XTE_SIC-HV PCB,C0603X7R250-104M,LTST-C170KRKT,C0603C271K5RACTU,1729131,1N4148W,C0402X7R100-104K,TSW-102-07-T-S,8174,C0805X7R201-471M,RNCP0805FTD499R,CR0805-10W-222J,CR1206-4W-1R00F,CR0805-10W-000,TSW-103-07-T-S,EVQ-PAD04M,LTST-C170GKT,SMAZ24-13-F,CR1206-8W-1004F,151-205-RC,CR0805-8W-1002F,MBR1H100SF,SI8285CD-A-IS,CR0603-16W-3302F,C0805X5R160-475K,CRGCQ0805F22K,SI828X,C3M0016120D,CD74AC04M,C0805C0G500-105F,NLCV32T-100K-PF,C3M0016120K,ERA-6AEB3161V,PS2911-1,CC0603KPX7R9BB104,C1210X7R500-106M,BU-5200-A-4-0,C40-058-VE,SI8281CD-IS,SI828X-HB-EVB,TPS40200,CR0402-16W-103J,ZXTP2027FTA,CR1206-4W-10R0F,C0805C0G250-223J,C0603X7R101-102K,US1K-13-F,CR0603-16W-1002F,SN74HC00DR,C0603C0G500-100D,132136-12,CR1206-4W-4R02F
【应用】Silicon Labs Si8285-EVB、Si8286-EVB隔离栅驱动器评估板使用方法
Silicon Labs拥有世界一流工程团队，其使命就是创造高性能、节能且简单同时又能够解决电子行业最棘手问题的产品。Si8285-EVB、Si8286-EVB可用于演示已安装的Si8285CD-IS和Si8286CD-IS的隔离栅极驱动功能，以及特定驱动MOSFET和IGBT的功能。EVB分为两部分并分别独立工作 ， 一部分用于Si8285，另一部分用于Si8286。
应用方案 发布时间 : 2019-03-22
在IGBT驱动项目中，可以替换PC929的驱动器是哪个型号？
可以推荐Si8286，该隔离器件是采用电容隔离技术，如果Si8286被烧掉后，Si8286呈现是开路状态，同时支持4A的驱动电流，远远超过PC929电流。
技术问答 发布时间 : 2017-05-05
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