主流半橋驅動芯片如何發展：先增效再降本
在直流電機中，單片機提供的電壓電流一般不足以驅動直流電機，只能作為驅動信號。所以要在它們之間加一個Motor Driver，即驅動器。半橋驅動器的作用就是通過功率管產生交流電觸發信號，從而產生大電流進一步驅動電機。相比于全橋，半橋驅動電路成本偏底，電路也更容易形成，而全橋電路成本高，電路相對復雜。當然，全橋電路不容易產生瀉流，而半橋電路在振蕩轉換之間容易使波形變壞，產生干擾。
在半橋驅動電路中一般都會加入死區設置，如果不加入死區，那么在一個電力電子器件尚未完全關閉時另一個電子器件就已經完全開啟，這樣會形成短路，從而燒壞器件。因此半橋驅動芯片中如何降低死區時間要求，是一處十分體現性能的要點。
其實主流大廠的這一類型芯片，性能都非常高，各家獨有技術加持下的產品可以說各有所長，在效率拉不開明顯差距的情況下，降低成本提升性價比成了主流半橋驅動芯片另一個比拼的重點。
Infineon 半橋驅動芯片
Infineon在半橋驅動上可以說是集大成者，他們的半橋驅動芯片通常帶有兩個互鎖通道。這里不再對IR2104這款耳熟能詳的半橋驅動做贅述，大家對他太熟悉了。
我們來看看最新推出的650 V半橋驅動，一個絕緣體上硅（SOI）柵極驅動器IC，具有高電流（2.5 A）和低電流（0.7 A）兩個選項，強度和抗擾度都很優秀。
（2ED2101S06F，Infineon）
2ED2101S06F就是基于該技術的半橋柵極驅動器。該系列在高邊和低邊柵極驅動上有0.29 A拉電流和0.7 A灌電流。SOI給該器件帶來的抗負瞬態電壓能力足有100V，在行業內絕對的領先。同時，由于器件中不存在寄生晶閘管結構，因此在所有溫度和電壓條件下都不會發生閉鎖。
該器件在延遲會上稍遜一些，為90ns，但這不影響出色負瞬態電壓帶來的極高耐用性和抗噪性，以及SOI技術帶來降低50%電平轉換損失這些極優異的性能。除此之外，集成BSD在節省空間，降低BOM成本上很有優勢。
ST 半橋驅動芯片
ST電機驅動器涵蓋也非常廣，從單橋到半橋到多通道驅動器。在高壓應用上，ST的半橋驅動優勢會比起同行更明顯，其中一個主要原因就是獨家的BCD“offline” 技術。
（L6384E，ST）
上圖中的L6384E是ST旗下高壓半橋驅動器，即采用了BCD“offline” 技術。通過該技術，L6384E高側浮動部分能夠在高達600 V的電壓軌下工作，兩個設備輸出可以分別接收650 mA和400 mA，但由于是單輸入配置，只有一個輸出會驅動高壓。死區時間功能可進一步防止兩股輸出的交叉傳導，還能通過連接到DT/SD引腳的外部電阻器進行調節。
在性能指標上，除了650 mA和400 mA的驅動能力，L6384E能提供全溫度范圍內±50 V/ns的dV/dt抗擾度。在1nF負載下，開關在rise階段延遲僅為50ns，在fall階段延遲也只有30ns。同時，UVLO 保護和 V CC電壓鉗技術也給予了該器件充足的可靠性。
L6384E保證了保證低壓側和高壓側部分之間的匹配延遲，從而簡化設備的高頻操作。邏輯輸入與CMOS兼容，便于與控制設備接口。
同樣的，該器件內部也集成了BSD，效率提高還不夠，還要讓設計更緊湊。
TI 半橋驅動芯片
這里沒有選取TI的高壓系列，我們來看看TI的低壓半橋柵極驅動器，TI低壓系列性能足夠穩定，系統也足夠可靠。在低壓應用上TI沒有集成BSD，畢竟不是高壓應用，但在效率提高上TI通過降低死區時間讓效率更近了一步。
一般將半橋驅動按總線電壓分為低壓高壓兩類，低于120V的半橋驅動器相對有更快的傳播延遲，可實現更快的切換并提高整體系統效率。
（UCC27282，TI）
UCC27282，120V半橋柵極驅動器，是TI在低于120V半橋驅動應用下最重要的產品之一。 UCC27282屬N溝道MOSFET驅動器，通過此器件可在基于半橋或同步降壓配置的拓撲中控制兩個N溝道MOSFET。該系列有一項極為突出的能力，因為UCC27282具有3.5A的峰值灌電流和2.5A的峰值拉電流以及較低的上拉和下拉電阻，因此在MOSFET米勒平臺轉換期間，器件能以最小的開關損耗驅動大功率MOSFET。
為了保證器件穩定性和靈活性，UCC27282配置了很多功能。輸入引腳和HS引腳能夠承受較大的負電壓，輸入引腳為-5V，HS引腳為-14V，因此提高了系統穩定性。輸入互鎖進一步提高了高噪聲應用中的穩健性和系統可靠性。在高頻應用中5V UVLO容許極端的工況，還能提升效率。
在死區設置上，UCC27282較小的16ns傳播延遲和1ns匹配延遲可最大限度降低死區時間要求，這是TI在提升效率上的技術關鍵。
小結
在半橋驅動上，這三家幾乎在行業內有壓倒性的優勢，這幾大廠商都有自己的獨有技術來降低電平轉換損耗和死區時間以此來提高效率，同時集成BSD來減少成本節省空間也漸成行業趨勢，尤其是在高壓應用領域，畢竟性價比是用戶極為看重的。
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