驱动芯片NSD1025在开关电源应用的优势

　　许多高性能、高频 pwm 控制芯片，无论是数字式还是模拟式，都没有或只有有限的直接驱动功率 mosfet 能力。由于功率 mosfet 对栅极驱动电流的要求较高，驱动芯片是 pwm 开关控制芯片与功率 mosfet 之间的桥梁，用于放大开关信号电流和电压，具有故障隔离能力。一旦选定了某种开关电源方案，下一步就是选择合适的驱动芯片，选择合适的驱动芯片，硬件工程师对电路特性有一定的了解是必要的。

　　以典型的AC/DC开关控制电源管理系统为例，PFC部分企业采用无桥升压电路拓扑，可选用具有一颗NSD1025同时进行驱动两路开关MOSFET，LLC的原边可用一颗半桥隔离技术驱动发展芯片NSi6602同时通过驱动上下桥臂MOSFET，副边用一颗NSD1025驱动全波同步整流MOSFET。选用经济高速高可靠性的驱动IC，可以提供帮助学生电源设计系统能够提升工作效率和功率电子密度。

　　由于一个开关控制电源可以经常使用需要硬开关进行驱动大功率负载，在硬开关技术以及企业布局限制的情况下，功率MOSFET往往我们会对创新驱动系统芯片的输入和输出端形成具有较大的地弹电压和振荡尖峰电压。地弹电压会造成驱动器输入端等效出现负电压，因为公司内部等效体二极管，大多数栅极驱动器能够提高承受能力一定的负压脉冲。然而，亦有必要条件采取有效预防管理措施，以防止驱动器输入端的过冲和欠压尖峰过大，而对数据驱动芯片造成严重损坏，或产生误动作。

　　驱动输入端负压尖峰形成的原因

　　仍然以 PFC 拓扑为例，在控制芯片和电源 MOSFET 之间使用低端驱动程序，以帮助减少切换损失，并为 MOSFET 提供足够的驱动器电流，以穿越米勒平台区域以快速打开。当切换MOSFET时，会产生高二/二脉冲，这种快速变化与寄生感应剂合作，产生负电压尖峰，使用Vn s Lss s di/dt公式进行估计。Ls代表寄生感应剂。寄生感应值大致等于电源MOSFET和PCB后线接地电路内部粘合线的感应量，其值范围从几 nH 到十几 nH 不等，寄生感应大小主要取决于 PCB 布局和布线。

　　从上面的方程可以看出，负电压与寄生电感和电流的变化率成正比。

　　另一种常见的情况下，输入负电压发生是相关的电流采样的 mosfet。为了实现更精确的控制，有时在功率 mosfet 和大地之间连接一个采样电阻。该采样电阻用于检测流过 mosfet 的电流，从而使控制器能够快速响应。为了使 mosfet 的驱动回路足够小，驱动器的 gnd 引脚连接到 mosfet 的源，控制芯片的 gnd 连接到实际的接地平面，这样就在驱动器的 gnd 和控制芯片的 gnd 之间产生了一个偏置电压，所以控制芯片在低电平的输出相对于驱动器的输入有一个负偏置电压。

　　如何应对输入端负压

　　对于寄生电感引起的输入瞬间负压，一般有三种应对方案。首先，可以通过减小开关速度来降低影响，减小开关速度能降低电流变化速率di/dt，瞬间负压幅度也就会下降。但这样处理有副作用，降低开关速度就会增加转换时间，所以会增加开关损耗，而在一些应用中如果对响应时间有要求，降低开关速度的方法就未必适合。

　　第二种方法是尽可能优化PCB布局布线，减小寄生参数，从而可以减小负压峰值，这是一个系统结构设计中常见的方法，但需要通过硬件工程师有非常具有丰富的设计工作经验，而在一些问题设计发展条件限制下，也可能导致无法得到优化PCB布局布线

　　第三种方法是选择抗干扰能力强的器件，比如新型同相双通道高速栅极驱动器NSD1025。

　　经验丰富的工程师通常同时考虑三种免疫选项，然后施加限制以实现最佳选择。然而，防干扰装置的选择，无疑会给整个系统的设计带来更多的故障耐受性和选择性，因此它将成为系统工程师设计的第一步。

　　除了承受负电压，nsd1025还提供欠电压锁定功能，在供电电压处于工作范围之前保持低输出，而高低阈值之间的滞后提供了更大的免疫力。理想的电力系统，电机控制器，线性驱动器，和宽带隙功率设备驱动器。

　　在 nsd1025之后，nano 芯片还将推出600v 高低边缘驱动器，以及为 gan 设计的600v 高低边缘驱动器芯片。为工业电源和电机驱动应用中的抗干扰设计提供了更好的解决方案。
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