英飞凌凭借其高性能功率开关器件和EiceDRIVER™列的隔离栅极驱动器而闻名，每个功率开关都需要驱动器，对于驱动器的选择，英飞凌共有441个不同的型号（截止2025年1月16日），分别属于非隔离型、电平位移型和采用无磁芯变压器的隔离型。 《好物下载丨《英飞凌栅极驱动电路设计选型指南》——92页产品信息和技术资料》
本文引用地址：
为了实现驱动器的驱动能力，每个驱动器都需要电源。对于电平转换栅极驱动器，电源通常是由自举电路提供。对于隔离栅极驱动器，需要一个同样具有隔离功能的隔离电源供电。接下来，你将了解到我们的 2EP EiceDRIVER™ Power 包括整个系列的全桥变压器驱动器，这一创新解决方案不仅满足IGBT和SIC MOSFET栅极驱动器电源的需求，同时也适用于 任何需要 5-20V输入电源，实现隔离低功耗电源的场景。
2EP EiceDRIVER™ Power系列产品一览
我们先来了解一下这个产品系列， 2EP EiceDRIVER™ Power 全桥变压器驱动器系列，在市场上有四种版本，且4种版本具有引脚兼容性，可以实现快速替换。选择2EP系列变压器电源驱动器类型时，可根据具体要求做出最理想的选择，包括通过占空比引脚调整正负隔离输出电压比，通过过流设置限制最大应用输出电流，根据所选变压器的伏秒积通过频率脚调整开关频率等，为了帮助大家快速查找想要的版本和应用，我们可以用下面这张2EP产品汇总图来进行参数定位与匹配。
2EP100R 和 2EP101R 这两种属于基本型号，分别提供两种两种固定开关频率和占空比。如2EP100R的提供的33%占空比，看过上一篇文章( 2EP1XXR系列全桥变压器驱动器工作原理(二)—多种方式灵活调节峰值整流应用下的输出电压 )的话可知适合应用在峰值整流下正负隔离输出电压比值在~2的场合，如IGBT常见的驱动电压15V/-7.5V;
2EP110R 相对于前两款基本型号，在使用上更为灵活，具有可调占空比的功能，占空比可调整范围为10%~50%，步长为1%，只需简单调整占空比引脚对地的电阻值即可调节；
2EP130R 同样具有可调占空比的功能，且相比 2EP110R 多了5档可调的OCP保护功能以及41档频率调节功能，调节范围50k~695kz，所有调节均可通过调整相应功能引脚和GND之间的电阻实现，此外，2EP130R还提供旁路模式功能，支持变压器驱动器在频率和占空比上遵循外部加载的PWM信号。
2EP EiceDRIVER™ Power
全桥变压器 的 主要功能特性
2EP EiceDRIVER™ Power 全桥变压器驱动器系列，具有许多优势和特性，在本节中，我们将深入了解2EP系列的主要功能特性。2EP系列的所有型号都支持全桥输出级的多种保护机制，从而确保可靠运行，包括平均过流、峰值过流和过温保护等。首先来了解2EP系列的共同特性，以 2EP100R 和 2EP101R 这两个基本型号的为例，下图是它们的内部简化功能框图，我们将一一介绍。
UVLO
由电源欠压锁定模块UVLO监控，在上电时，当VDD大于4.2V典型阈值后IC启动；在下电时，当VDD小于3.9V典型阈值后IC关闭；
Average overcurrent
使用中，若是出现系统的过载情况，即输出电流大于根据平均过流阈值确定的设计电流，2EP将触发保护平均电流保护动作，因而平均过流检测通常用作系统的过流保护。
平均过流检测通过监控OUT1和OUT2连续两次开通或者关断周期的输出电流来判断，保护机制如下图所示。如果输出电流连续两次超过规定的平均过流阈值Iocthr，且持续时间大于对应开关管导通时间Ton的50%时，将在第二次导通结束后触发平均电流过流保护，紧接着2EP会执行如下操作：
检测平均过流故障并关闭输出级；
通过RDY就绪引脚发出故障信号，并执行重新启动；
Peak overcurrent protection:
在使用中，若是系统出现短路的工况，如OUT1/OUT2对VDD或者GND出现低阻抗短路，或者变压器出现了饱和情况下，都会导致OUT1/OUT2的电流瞬时异常增大，此时2EP将触发峰值电流保护动作，峰值过流保护机制如下图所示。
峰值过流检测通过监控OUT1和OUT2的输出峰值电流，如果输出峰值电流超过峰值过流阈值且持续时间超过t OCPRDY 时，2EP会执行如下操作：
检测峰值过流故障并关闭输出级；
通过RDY就绪引脚发出故障信号，并执行重新启动；
Trimmed oscillator
内置振荡器提供精确PWM频率;
Accurate duty-cycle set
通过前两篇关于对2EP调压原理的介绍，我们知道占空比的配置调节可允许客户获得想要的正负隔离输出电压的比例关系。2EP1XX系列提供以下几种工作模式来精确调整占空比：
2EP100R 2EP101R: DC脚对地短接 (或对地接 1kohm电阻) /悬空 (或对地接 4.7kohm电阻) 来选择两种固定占空比；
2EP110R 2EP130R: DC脚对GND间的可调电阻；
Soft start Pre-charge
软启动是为在确保开环系统在输出大电容的情况下限制应用中的浪涌电流。2EP系列配备了两个主要功能来增强软起动，即峰值电流模式启动和高频启动(360kHz)，这些功能共同确保了对称和非对称隔离输出电压的良好启动，保证隔离输出电压平稳上升。对于频率的选择，有如下两种情况：
默认配置频率 360kHz，软起动期间将把开关频率提高至360kHz，并在软起动后期逐渐降低到默认配置频率;
默认配置频率 360kHz，软启动期间将继续使用默认配置频率。
为了保护容性负载下的稳定启动，2EP在软启动期间工作在峰值电流模式下。软起动前期OUT1/OUT2的平均过流阈值均提高至Iocthr6等级，在软起动的后期过流阈值等级将逐渐回恢复至默认设定值。
在PWM加在全桥输出级之前，预充电功能会对串联电容器充电，预充电适用于占空比在10%~44%之间的情况，可确保软起动期间的正常启动。预充电功能使用典型的18mA预充电流为变压器串联电容充电，直到串联电容达到预充电压。对于预充电功能是否执行，还取决于配置的占空比：
配置占空比 45%，执行预充电；
配置占空比 45%，跳过预充电；
此外，2EP系列配备了RDY脚开漏输出的信号，用于指示期间已正确供电和配置。当软起动已完成时，2EP将RDY引脚释放为高电平，这样就表明在启动过程中没有发生故障。
Over temperature
过热保护会在环境温度较高或者散热不足的情况下触发过温保护动作，这可以防止IC承受超过器最大额定值的热应力。2EP的过温保护阈值参数如下图所示；
如果结温高于过温阈值，则2EP会执行如下操作：
检测过温故障；
通过RDY就绪引脚发出故障信号，并执行重新启动；
以上是2EP系列产品的共同特性详解， 2EP110R 与之前所述的特性不同之处在于，它采用了可调且精确的占空比设置功能块，占空比调节范围为10%~50%，步长为1%，为调节隔离输出正负输出电压提供了更大范围。
最后，看看重磅选手 2EP130R ，前文提到过除了具有 2EP110R 版的可调占空比功能外， 2EP130R 还具有以下功能：提供5级平均过流保护，使2EP130R能适应多种系统过流保护要求；提供50k~695KHZ的可调开关频率，可适应外部宽范围的变压器，此外，2EP130R还具有Bypass旁路模式功能，外部PWM信号可绕过内部振荡器，直接调制到2EP130R的全桥输出级，意味着变压器驱动器在频率和占空比上遵循加载的PWM信号，但在旁路模式下2EP130R的频率调节范围仍是50k~695kHz，占空比范围仍是10~50%，且保护功能和启动顺序由2EP130R独立控制。
在文章的结尾，我们了解一下 2EP110R 和 2EP130R 是如何选择电阻器来实现特定功能。
全部表格信息可请参阅数据手册，下图择出来的表格详细说明了 2EP110R 和 2EP130R 占空比的相关性，以及 2EP130R 的开关频率和过流保护级别。例如，如果需要选择103kHZ频率，找到对应的电阻阻值为1740ohm，类似的过程也适用于占空比和过流保护级别设计。设定的电阻从专用功能引脚连接到地，2EP变压器驱动器会在上电时读出这些电阻值，并在下次上电前一直使用这些值，这种方法可确保电阻值不会因应用噪声而受干扰。
结语
英飞凌拥有一流的功率开关和隔离栅极驱动器，为这些驱动器提供可靠的电源至关重要，而这正是 2EP EiceDRIVER™ Power 系列所发挥的作用，它专为满足IGBT和SIC MOSFET栅极驱动器的供电需求而设计，也可满足其他需要从低电压输入源，提供隔离式低功耗电源的应用的需求。该系列产品共有4个版本，每个版本都有自己的特点，它们的引脚也具有兼容性，因此用户可以在不同型号之间轻松切换，这些驱动器具有各种功能，如欠压锁定、可调占空比、保护机制等。他们可用于太阳能逆变器和电动汽车充电站等各种电源应用，其设计既方便用户使用，又具有成本优势，因此，无论是开发太阳能逆变器，电动汽车充电站还是电机驱动逆变器， 2EP EiceDRIVER™ Power 系列都能满足你的需求。
0 条