BOM ಉದ್ಧರಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳ ಚಾಲಕ IC ಚಿಪ್ IR2103STRPBF

ಉತ್ಪನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ದಾಖಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಮಾಧ್ಯಮ

ಪರಿಸರ ಮತ್ತು ರಫ್ತು ವರ್ಗೀಕರಣಗಳು

ಗೇಟ್ ಚಾಲಕರು

ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವರ್ ಎನ್ನುವುದು ಪವರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಆಗಿದ್ದು ಅದು ನಿಯಂತ್ರಕ IC ಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು IGBT ಅಥವಾ ಪವರ್ MOSFET ನಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಪವರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಗೇಟ್‌ಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಪ್ರಸ್ತುತ ಡ್ರೈವ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವರ್‌ಗಳನ್ನು ಆನ್-ಚಿಪ್ ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಕ್ರೀಟ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಆಗಿ ಒದಗಿಸಬಹುದು.ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಮಟ್ಟದ ಶಿಫ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವರ್ IC ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಂಕೇತಗಳು (ಡಿಜಿಟಲ್ ಅಥವಾ ಅನಲಾಗ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು) ಮತ್ತು ಪವರ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು (IGBT ಗಳು, MOSFET ಗಳು, SiC MOSFET ಗಳು ಮತ್ತು GaN HEMT ಗಳು) ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಸಂಯೋಜಿತ ಗೇಟ್-ಡ್ರೈವರ್ ಪರಿಹಾರವು ವಿನ್ಯಾಸದ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ, ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸಮಯ, ವಸ್ತುಗಳ ಬಿಲ್ (BOM) ಮತ್ತು ಬೋರ್ಡ್ ಜಾಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿವೇಚನೆಯಿಂದ-ಅನುಷ್ಠಾನಗೊಂಡ ಗೇಟ್-ಡ್ರೈವ್ ಪರಿಹಾರಗಳ ಮೇಲೆ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಇತಿಹಾಸ

1989 ರಲ್ಲಿ, ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ (IR) ಮೊದಲ ಏಕಶಿಲೆಯ HVIC ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವರ್ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿತು, ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (HVIC) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಪೇಟೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಸ್ವಾಮ್ಯದ ಏಕಶಿಲೆಯ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಬೈಪೋಲಾರ್, CMOS ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟರಲ್ DMOS ಸಾಧನಗಳನ್ನು 1700 V ಮತ್ತು 1400 V ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. 600 V ಮತ್ತು 1200 V ಯ ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ವಿ.[2]

ಈ ಮಿಶ್ರ-ಸಿಗ್ನಲ್ HVIC ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಲೆವೆಲ್-ಶಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನಲಾಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದು.ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ರಿಯನ್ನು ಇರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ (ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ 'ಬಾವಿ'ಯಲ್ಲಿ), ಅದು 600 V ಅಥವಾ 1200 V ಅನ್ನು ಅದೇ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಂದ ಹೈ-ಸೈಡ್‌ನಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿ 'ತೇಲುತ್ತದೆ' ಪವರ್ MOSFET ಗಳು ಅಥವಾ IGBT ಗಳು ಬಕ್, ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಬೂಸ್ಟ್, ಅರ್ಧ-ಸೇತುವೆ, ಪೂರ್ಣ-ಸೇತುವೆ ಮತ್ತು ಮೂರು-ಹಂತದಂತಹ ಅನೇಕ ಜನಪ್ರಿಯ ಆಫ್-ಲೈನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಟೋಪೋಲಾಜಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ.ಫ್ಲೋಟಿಂಗ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ HVIC ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವರ್‌ಗಳು ಹೈ-ಸೈಡ್, ಅರ್ಧ-ಸೇತುವೆ ಮತ್ತು ಮೂರು-ಹಂತದ ಸಂರಚನೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಟೋಪೋಲಾಜಿಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ.[3]

ಉದ್ದೇಶ

ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು, MOSFET ಗಳಿಗೆ ನಿರಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಎಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಆನ್ ಅಥವಾ ಆಫ್ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.MOSFET ನ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಗೇಟ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ರೂಪಗಳು aಕೆಪಾಸಿಟರ್(ಗೇಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್), MOSFET ಅನ್ನು ಆನ್ ಅಥವಾ ಆಫ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬೇಕು ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬೇಕು.ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ಸ್ವಿಚ್ ಆನ್ ಮಾಡಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಿಚ್ ಮಾಡಲು ಕನಿಷ್ಠ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಗೇಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬೇಕು.ಅಂತೆಯೇ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಿಚ್ ಆಫ್ ಮಾಡಲು, ಈ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಹೊರಹಾಕಬೇಕು, ಅಂದರೆ ಗೇಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬೇಕು.

ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಅಥವಾ ಆಫ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಅದು ತಕ್ಷಣವೇ ವಾಹಕವಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ವಾಹಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ;ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎರಡನ್ನೂ ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಬೆಂಬಲಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸಬಹುದು.ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಗೇಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಾಖವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಷ್ಟ[de].ವಿಶಿಷ್ಟ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯಗಳು ಮೈಕ್ರೋಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯವು ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆಪ್ರಸ್ತುತಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನೂರಾರು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆಮಿಲಿಯಂಪಿಯರ್ಗಳು, ಅಥವಾ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲೂ ಸಹಆಂಪಿಯರ್ಗಳು.ಸರಿಸುಮಾರು 10-15V ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಿಗೆ, ಹಲವಾರುವ್ಯಾಟ್ಗಳುಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಲು ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು.ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದಾಗ, ಉದಾDC-ಟು-DC ಪರಿವರ್ತಕಗಳುಅಥವಾ ದೊಡ್ಡದುವಿದ್ಯುತ್ ಮೋಟಾರ್ಗಳು, ಅನೇಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಥವಾ ಎಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್, ಇದು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಅದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ಮಿಲಿಯಂಪಿಯರ್‌ಗಳ ಪ್ರಸ್ತುತಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅಂತಹ ಸಂಕೇತದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಚಾಲಿತವಾಗಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಗೇಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸೆಳೆಯಬಹುದು, ಅದು ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಥವಾ ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಓವರ್‌ಡ್ರಾವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಿತಿಮೀರಿದ ಕಾರಣ ಶಾಶ್ವತ ಹಾನಿ ಅಥವಾ ಚಿಪ್‌ನ ಸಂಪೂರ್ಣ ನಾಶಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಇದು ಸಂಭವಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು, ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮತ್ತು ಪವರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ನಡುವೆ ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವರ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪಂಪ್‌ಗಳನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆಎಚ್-ಸೇತುವೆಗಳುಹೈ ಸೈಡ್ n-ಚಾನೆಲ್ ಡ್ರೈವಿಂಗ್ ಗೇಟ್‌ಗಾಗಿ ಹೈ ಸೈಡ್ ಡ್ರೈವರ್‌ಗಳಲ್ಲಿವಿದ್ಯುತ್ MOSFET ಗಳುಮತ್ತುIGBT ಗಳು.ಈ ಸಾಧನಗಳು ಅವುಗಳ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಿಂದಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ರೈಲುಗಿಂತ ಕೆಲವು ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಗೇಟ್ ಡ್ರೈವ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.ಅರ್ಧ ಸೇತುವೆಯ ಮಧ್ಯಭಾಗವು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಡಯೋಡ್ ಮೂಲಕ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗದ FET ಗೇಟ್‌ನ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಮೂಲ ಅಥವಾ ಹೊರಸೂಸುವ ಪಿನ್‌ನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಿಂತ ಕೆಲವು ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಚಾಲನೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸೇತುವೆಯನ್ನು ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜನ್ನು ಚಲಾಯಿಸುವ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ n-ಚಾನಲ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಈ ತಂತ್ರವು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.