栅极驱动光耦合器基本设计,适用于IGBT/MOSFET！-先进光半导体

　　适用于所有栅极驱动光耦合器

　　本应用笔记介绍了计算栅极驱动器功率和栅极驱动光耦合器IC的散热的主题。栅极驱动光耦合器用于驱动、导通和关断、功率半导体开关、MOSFET/IGBT。栅极驱动功率计算可分为三部分;驱动器内部电路中的功耗或损耗、发送到功率半导体开关（IGBT/MOSFET）的功率以及驱动器IC和功率半导体开关之间的外部组件（例如通过外部栅极电阻器）的功率损耗。在下面的示例中，我们将讨论使用安华高ACPL-332J（2.5nA峰值智能栅极驱动器）的IGBT栅极驱动器设计。本设计指南也适用于MOSFET栅极驱动器。

　　GBT/MOSFET栅极电阻器

　　在选择RG值时，重要的是从栅极驱动器IC和功率半导体开关MOSFET/IGBT的角度看。对于栅极驱动器IC，我们选择在IC最大允许功率耗散额定值内的RG，同时提供/吸收尽可能高的驱动器电流。从IGBT或MOSFET的角度来看，栅极电阻会影响导通和关断期间的电压变化dVCE/dt和电流变化diC/dt。

　　因此，当设计人员选择IGBT或MOSFET时，选择合适的栅极驱动器光耦合器也很重要，因为该驱动器的电流和额定功率决定了IGBT或MOSFET的开启或关闭速度。

　　栅极驱动功率在IC最大允许功率额定值内工作

　　栅极驱动光耦合器的功耗是IGBT/MOSFET的输出侧功率（红色圆圈）和输入侧功率（蓝色圆圈）的组合。用于故障反馈的第二个LED的功耗被忽略不计，因为驱动集电极开路晶体管的电流很小。

　　计算步骤为：

　　1.根据最大峰值栅极电流

　　计算所需的最小RG 2.计算总功耗

　　3.将步骤#2中计算的输入和输出功耗与IC的最大推荐功耗进行比较。（如果已超过建议的最大电平，则可能需要提高RG的值以降低开关功率并重复步骤#2。

　　在本例中，ACPL-332J的总输入和输出功耗是在以下条件下计算的：

　　方程集1

　　步骤I：根据IOL峰值指定计算RG最小值：为了确定峰值充电lOL，假设栅极最初充电至稳态值VCC。对于ACPL-332J，在70C时，2.5 A输出的压降线性近似为4.5 V（图3：VOL与IOL）。因此，应用以下关系：

　　先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。

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