功率型MOSFET与IGBT自举栅极驱动电路设计详解

"高压栅极驱动IC自举电路的设计与应用指南"是一份由飞兆半导体公司发布的专业文档，针对电力电子工程师设计高性能开关应用中的栅极驱动电路提供了深入的指导。该指南主要关注于运用功率型MOSFET和IGBT构建自举式驱动系统，特别适合那些需要高频率、大功率和高效能的场合，例如直流无刷电机驱动系统。 自举式电路作为一种常见的栅极驱动电源解决方案，其核心原理在于利用自举电阻RBOOT和自举二极管DBOOT为高压栅极驱动集成电路（IC）提供临时电源。当主开关器件处于导通状态时，自举电容CBOOT会被充电，而在需要驱动开关器件时，通过降低输入电压VS（如至VDD或地）来实现。这种技术的关键优势在于其成本效益和简易性，但同时也存在挑战，如自举电容的刷新时间限制了占空比，以及当源极接负电压时可能出现的问题。 文档详细探讨了高速栅极驱动电路的设计，强调了在不同开关模式应用中，如何选择合适的功率MOSFET和IGBT以满足性能需求。自举栅极驱动技术尤其适用于输入电平不足以驱动直接式电路的情况，它通过与主开关器件源极相连的驱动电路和偏置电路来实现，同时确保驱动电路和控制信号的低电平隔离。 电平转换电路的设计至关重要，特别是在保持高效率和低功耗的同时，需要处理高电压差和电容性开关电流。为了实现这一点，作者推荐使用脉冲式锁存电平转换器，如图1所示，这种电路在主开关导通期间应避免电流吸收，以维持系统的稳定运行。 总结来说，这份指南提供了自举式栅极驱动电路的详细设计步骤、关键参数选择以及实际应用场景中的注意事项，对于电力电子工程师理解和优化他们的高压驱动系统具有很高的实用价值。