隔離驅(qū)動詳解,和非隔離驅(qū)動的區(qū)別-KIA MOS管

隔離驅(qū)動（isolated power）是指在輸入端和負(fù)載端之間通過隔離變壓器進(jìn)行電氣隔離，使輸出端無法直接接觸高壓。因此觸摸負(fù)載就沒有觸電的危險，隔離驅(qū)動的優(yōu)點是安全。

隔離驅(qū)動可以避免信號反饋對控制系統(tǒng)的影響，提高了系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。

開關(guān)電源使用隔離驅(qū)動

在電源與充電樁等高功率應(yīng)用中，通常需要專用驅(qū)動器來驅(qū)動最后一級的功率晶體管。這是因為大多數(shù)微控制器輸出并沒有針對功率晶體管的驅(qū)動進(jìn)行優(yōu)化，如足夠的驅(qū)動電流和驅(qū)動保護(hù)功能等，而且直接用微控制器來驅(qū)動，會導(dǎo)致功耗過大等弊端。

首先，在功率晶體管開關(guān)過程中，柵極電容充放電會在輸出端產(chǎn)生較高的電壓與電流，高電壓與高電流同時存在時，會造成相當(dāng)大的開關(guān)損耗，降低電源效率。

因此，在控制器和晶體管之間引入驅(qū)動器，可以有效放大控制器的驅(qū)動信號，從而更快地對功率管柵極電容進(jìn)行充放電，來縮短功率管在柵極的上電時間，降低晶體管損耗，提高開關(guān)效率。

其次，更大的電流可以提高開關(guān)頻率，開關(guān)頻率提高以后，可以使用更小的磁性器件，以降低成本，減小產(chǎn)品體積。

給功率管增加驅(qū)動的方式有兩種，一種是非隔離驅(qū)動，一種是隔離驅(qū)動。

傳統(tǒng)電路里面經(jīng)常見到非隔離驅(qū)動，在高壓應(yīng)用中一般采用半橋非隔離驅(qū)動，該驅(qū)動有高低兩個通道，低側(cè)是一個簡單的緩沖器，通常與控制輸入有相同的接地點；高側(cè)則除了緩沖器，還包含高電壓電平轉(zhuǎn)換器。

非隔離驅(qū)動有很多局限性。首先，非隔離驅(qū)動模塊整體都在同一硅片上，因此耐壓無法超出硅工藝極限，大多數(shù)非隔離驅(qū)動器的工作電壓都不超過700伏。

其次，當(dāng)高側(cè)功率管關(guān)閉而低側(cè)功率管打開時，由于寄生電感效應(yīng)，兩管之間的電壓可能會出現(xiàn)負(fù)壓，而非隔離驅(qū)動耐負(fù)壓能力較弱，所以如果采用非隔離驅(qū)動，應(yīng)特別注意兩管間電路設(shè)計。

第三，非隔離驅(qū)動中需要用到高電壓電平轉(zhuǎn)換器，高電平轉(zhuǎn)換到低電平時會帶來噪聲，為了濾除這些噪聲，電平轉(zhuǎn)換器中通常加入濾波器，這會增加傳播延遲，而低側(cè)驅(qū)動器就需要額外增加傳輸延遲，以匹配高側(cè)驅(qū)動器，這就既增加了成本，又使得延遲很長。

第四，非隔離驅(qū)動與控制芯片共地，不夠靈活，無法滿足現(xiàn)在許多復(fù)雜的拓?fù)潆娐芬?，例如在三相PFC三電平拓?fù)渲?，要求多個輸出能夠轉(zhuǎn)換至控制公共端電平以上或以下，所以這種場景無法使用非隔離驅(qū)動。

相比非隔離驅(qū)動，隔離驅(qū)動就有很多優(yōu)勢，這里以數(shù)字隔離驅(qū)動來做說明。

在數(shù)字隔離驅(qū)動器內(nèi)部，有兩塊或更多的硅片，硅片之間通過絕緣材料隔離，而控制信號通過電容型或電磁型方式穿過隔離層來傳遞，從而讓輸入與輸出處于不同硅片上，這種隔離方式能繞過硅工藝極限，可以滿足高耐壓需求，隔離驅(qū)動可以承受10kV以上的浪涌電壓。

此外，兩個輸出驅(qū)動之間，也有絕緣材料建構(gòu)的隔離帶，所以與非隔離驅(qū)動要求與控制信號共地不同，隔離輸出接地點選擇更靈活，可以匹配不同電路拓?fù)湫枰?/span>

隔離驅(qū)動與非隔離驅(qū)動的區(qū)別

隔離驅(qū)動與非隔離驅(qū)動的區(qū)別在于是否隔離了電源與信號，隔離驅(qū)動可以實現(xiàn)信號與電源之間的隔離，提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

隔離驅(qū)動和非隔離驅(qū)動都是指計算機(jī)硬件中的一種設(shè)備驅(qū)動程序。隔離驅(qū)動的輸入和輸出之間有一個隔離層，這個隔離層可以防止電氣噪聲、電壓干擾等問題，保護(hù)計算機(jī)主板和其他設(shè)備。

而非隔離驅(qū)動的輸入和輸出是直接連接的，可能存在電氣噪聲和電壓干擾等問題，可能會影響計算機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。在一些高要求的應(yīng)用場合，如醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動化等，隔離驅(qū)動通常會被優(yōu)先考慮使用。

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