功率模块IGBT和MOSFET的驱动设计及模组测试（4）
非隔离型低边驱动
经常可能会在驱动芯片手册中看到“Low side”，说明这就是低边或低侧驱动，低边驱动的典型特征是输入信号和输出驱动信号以系统地为参考，是最容易实现驱动的一种方式。在实际中多数驱动芯片可以同时驱动低边也能驱动相对的高边或高侧（High side），我们可以参考国际整流器（IR）和英飞凌（Infenoen）等厂家的高低边驱动芯片，这里我们介绍主要以集成芯片存在的低边驱动芯片IC，它们更多的是用在驱动中间级，做电平转换的驱动。
我们常用的典型低边驱动IC，如 MICROCHIP(美国微芯)的TC4426、TC4427和TC4428，其分别是双反相、双同相以及一同一反，如下是示意图：
如下框图是其内部原理图，可以看出，包括信号输入级、信号调理级、功率放大级以及放大后的输出，放大能量来自电源VDD，通常输入级会有预置的上拉或下拉来保证初始输出状态的确定性。
低边驱动体现在实际应用中，也是最为常见的驱动形式，小到器件级，如三极管和MOSFET等可控性器件以及诸如某些逻辑门等逻辑器件组成的电路，它们的输出级工作在饱和或截止状态，开通后工作在饱和区，此时给后级电路提供功率或动力。
如下是单低边和双低边驱动的常见形式：
下面是常用的低边驱动，德州仪器（TI）带有使能控制的低边侧驱动，控制端可以控制输出信号的输出与否。
其内部典型的功能结构框图，其构成主要是原始信号调理单元（包括自带的弱上拉和弱下拉，图中下拉400k电阻和上拉200k电阻，其目的是使得输出初始状态为定态）、逻辑处理单元、保护单元、以及输出放大级，可以直接驱动共参考地的MOSFET等开关管或者其它器件，如驱动需要较大电流的光耦发光二极管等，因为MCU的I/O口是没有较大驱动能力的……
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非隔离型电平移位型驱动
半桥驱动是典型的高压电路，而且上管是典型的浮管，高压浮管驱动需要低压控制，则通常需要电平移位技术。
电平移位，即我们在驱动IC里常见的“Level Shift”，其目的是通过电平移位电路将低压控制信号转换为高压控制信号，实现低压逻辑对高压功率输出级的控制，属于高压器件的控制技术领域。若以系统的参考地GND为0电平，常规的电平移位电路是将0～VDD（VDD为普通电平，也是低压供电电压）低电压控制信号转换为0～VB（VB为高压电平，这个电平是VS+VDD，上管开通则VS=VBUS，VBUS是母线电压）的高电压控制信号，用于驱动高压下工作的输出级PMOS管等。在该情况下，输出级PMOS管的最大栅-源电压为VB，为保证可靠性，必须使晶体管能够承受VB的高电压，通常采用增加栅氧厚度等一些复杂的工艺解决。
电平移位电路作为连接控制电路和输出驱动级的关键电路，一方面要求有很高的驱动能力，满足输出级的驱动要求；另一方面电平移位电路也是高电压工作，要求有比较低的静态电流，
从而降低功耗。
另一种传统的电平移位电路则更加简易，电路上也容易实现，在输出级PMOS上做了相应的保护措施，以防止栅-源间的栅氧化层击穿。该电路的缺点是，前级驱动PWM是一个持续的脉宽信号，当PWM为高电平时，LDMOS会持续通过电流，因此功耗较大，从图中可以看出，当上管开通时，VS=VBUS，则VB=VBUS+VDD。
为了解决功耗问题，采用边沿触发以减小导通时间，边沿脉冲是取自PWM信号的上升沿和下降沿来驱动前级的LDMOS，这样就大大减小了LDMOS的导通时间，极大地改善功耗问题，边沿脉冲信号通过RS触发器在后级还原为前级的PWM信号，目前的多数半桥驱动芯片均采用了这种技术。
特点：电平移位型驱动IC是非隔离型驱动IC，低压控制信号和热地或高压地相连接，共同参考GND，但其传输延时小，需要加光耦等隔离器件才能实现安全电气隔离。
电平移位技术主要是驱动半桥的浮动上管，这类电路以集成芯片IC存在，半桥驱动IC将低边和高边集成在一个IC中，高边驱动通过电平移位技术实现高压电平转换，从而驱动上管，栅极驱动器主要用于高边驱动（High -side）或者高低边（High-side and Low-side）一体驱动，高边需要自举电路来给高边开关管提供驱动功率，自举电路包含了反向截止的高压二极管以及存储电荷的自举电容。
如下是一种高边和低边一体的驱动IC，组成最简单的驱动电路包括了自举电路，可以看出当下管开通时，VCC通过自举二极管给自举电容充电，以形成浮动上管的驱动电源，自举电路其本质是通过开关方式将电荷转移到另外一个电容里面，使得电容作为供电电源……
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电气隔离和隔离器概述
电气隔离和隔离器概述
电气隔离在各类电子或电力系统中很常见，是进行高压防护或抵消不同接地电位差的一种手段。光耦合器是传统中最为常用的一种隔离方式，但随着隔离器件器件的发展，采用电容式隔离和磁隔离的数字隔离器变得越来越广泛，因此也拓展了电气的隔离方式，在驱动器的大多数应用中，PWM信号是通过光学耦合或者电磁耦合或者是容性耦合做为电气隔离器件。
隔离器（Isolators），是使两个系统或电路之间的直流（DC）和不必要的瞬态电流或有害交流最小化的设备或器件，同时允许两者之间进行数据或功率传输。在大多数应用中，除了允许系统正常运行之外，隔离器还可以充当高压隔离层，常用隔离器有光耦、光纤、变压器或专有的磁隔离器以及电容栅……
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