柵極驅(qū)動(dòng)變壓器和全集成隔離器在隔離直流/直流電源轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用對(duì)比

　　還有另外一種方案采用了GMR(巨磁阻傳感器)感應(yīng)技術(shù)[5]。使用這種方法時(shí)，當(dāng)初級(jí)側(cè)輸入為"1"，直流電流進(jìn)入一個(gè)微型線圈和一個(gè)集中器，產(chǎn)生一個(gè)聚焦磁場。在次級(jí)側(cè)有一個(gè)巨磁阻傳感器納米器件，它由采用超薄非導(dǎo)磁中間層的鐵磁體合金制成。傳感器按照惠斯通電橋配置排列。在磁場中，傳感器阻抗改變，從而改變電橋的平衡。次級(jí)側(cè)電路測量并調(diào)節(jié)電橋的輸出。廠家宣稱目前市場上所有高速數(shù)字隔離器件中，因?yàn)檫@種技術(shù)采用了巨磁阻傳感器，因此擁有最低的EMC噪聲特性。

　　所有這些新開發(fā)的全集成隔離器都非常實(shí)用。在通過隔離邊界發(fā)送柵極驅(qū)動(dòng)信息時(shí)，它們承諾比基于變壓器的傳統(tǒng)柵極驅(qū)動(dòng)隔離器具有更好的可靠性，同時(shí)尺寸也更小。對(duì)于任何隔離方案，電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用都可能相當(dāng)困難。另外一個(gè)必須謹(jǐn)慎對(duì)待的問題是dV/dt靈敏度。我們需要從一個(gè)地到另一個(gè)地快速轉(zhuǎn)換電勢，了解在瞬態(tài)中和瞬態(tài)后隔離器差分輸出是否保持狀態(tài)。

　　電磁靈敏度是另一個(gè)需要關(guān)心的問題。當(dāng)遇到外部磁場時(shí)，隔離器必須保持在一個(gè)合適的狀態(tài)中。許多新型器件的工作溫度都限制在85℃以下，這個(gè)溫度在某些電源轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用中可能太低。大多數(shù)此類新技術(shù)都要求在器件的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)分別提供一個(gè)獨(dú)立的5V偏置。和傳統(tǒng)的隔離變壓器相比，這可能需要增加支持器件。這些新器件的輸入通常針對(duì)TTL閾值進(jìn)行配置，最高支持到5V。一些新型控制器(例如NS的LM5035C)提供0~5V的控制輸出，以便直接兼容這種新型隔離器[6]。

　　最近還有許多頗有前景的隔離器技術(shù)問世。這些新隔離器技術(shù)的內(nèi)部實(shí)際工作原理截然不同，包括隔離器采用的微變壓器脈沖、RF鍵控和巨磁阻傳感器也非常不同。因此在采用任何新技術(shù)前都必須進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)估，電源變換器的總體性能必然取決于設(shè)計(jì)方案中最薄弱的器件。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]Ridley Ray.柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)指南[J].歐洲電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，2006.12

　　[2]美國國家半導(dǎo)體LM5035A數(shù)據(jù)表[D]

　　[3]模擬器件應(yīng)用注釋AN-825.iCoupler隔離產(chǎn)品中的電源注意事項(xiàng)[R].

　　[4]芯科美國Si8420數(shù)據(jù)表[D]

　　[5]NVE公司.巨磁阻傳感器的工作原理[R]

　　[6]美國國家半導(dǎo)體LM5035C數(shù)據(jù)表[D]