ADP362x/ADP363x系列高速雙路MOSFET驅(qū)動(dòng)器：設(shè)計(jì)與應(yīng)用指南

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的MOSFET驅(qū)動(dòng)器對(duì)于電源電路的性能至關(guān)重要。今天，我們就來(lái)深入探討一下ADI公司的ADP362x/ADP363x系列高速雙路MOSFET驅(qū)動(dòng)器，看看它有哪些特性和應(yīng)用場(chǎng)景，以及在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)。

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產(chǎn)品概述

ADP362x/ADP363x系列是一系列高電流、雙路高速驅(qū)動(dòng)器，能夠驅(qū)動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的N溝道功率MOSFET。該系列采用了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳布局，同時(shí)具備高速開(kāi)關(guān)性能和更高的系統(tǒng)可靠性。它內(nèi)部集成了溫度傳感器，提供兩級(jí)過(guò)溫保護(hù)，即過(guò)溫警告和過(guò)溫關(guān)斷功能，能有效保護(hù)設(shè)備在極端溫度下的安全運(yùn)行。

產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

電氣性能優(yōu)越

• 寬電壓范圍：不同型號(hào)支持不同的電源電壓范圍，ADP3633/ADP3634/ADP3635的電源電壓范圍為9.5V至18V，ADP3623/ADP3624/ADP3625則為4.5V至18V，能適應(yīng)多種電源環(huán)境。
• 高速開(kāi)關(guān)：在2.2nF負(fù)載下，典型的上升時(shí)間和下降時(shí)間僅為10ns，傳播延遲小，通道間匹配的傳播延遲確保了信號(hào)的同步性。
• 低功耗：無(wú)開(kāi)關(guān)操作時(shí)，電源電流典型值為1.2mA，待機(jī)電流在SD = 5V時(shí)典型值也為1.2mA，有助于降低系統(tǒng)功耗。

保護(hù)功能齊全

• 欠壓鎖定（UVLO）：具有帶滯回的UVLO功能，能在電源電壓過(guò)低時(shí)自動(dòng)關(guān)斷輸出，防止設(shè)備在不穩(wěn)定電壓下工作，確保系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
• 過(guò)溫保護(hù)：提供過(guò)溫警告信號(hào)和過(guò)溫關(guān)斷功能，當(dāng)芯片結(jié)溫過(guò)高時(shí)，先發(fā)出警告信號(hào)，若溫度繼續(xù)上升則自動(dòng)關(guān)斷輸出，保護(hù)芯片不受損壞。

兼容性良好

輸入信號(hào)兼容3.3V邏輯電平，能與現(xiàn)代數(shù)字電源控制器完美配合，同時(shí)輸入結(jié)構(gòu)允許高達(dá)VDD的輸入電壓。

關(guān)鍵參數(shù)解析

電源參數(shù)

UVLO參數(shù)

輸出參數(shù)

在2.2nF負(fù)載下，輸出的上升時(shí)間和下降時(shí)間典型值為10ns，上升傳播延遲典型值為14ns，下降傳播延遲典型值為22ns，能滿足高速開(kāi)關(guān)的需求。

應(yīng)用場(chǎng)景廣泛

該系列驅(qū)動(dòng)器適用于多種電源應(yīng)用場(chǎng)景，如AC - DC開(kāi)關(guān)模式電源、DC - DC電源、同步整流和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。在這些應(yīng)用中，其高速開(kāi)關(guān)性能和保護(hù)功能能有效提高電源效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

輸入驅(qū)動(dòng)要求

輸入信號(hào)應(yīng)具有陡峭、干凈的前沿，避免使用緩慢變化的信號(hào)驅(qū)動(dòng)輸入，以免導(dǎo)致功率MOSFET或IGBT多次開(kāi)關(guān)，造成損壞。同時(shí)，輸入內(nèi)部有下拉電阻，確保輸入懸空時(shí)功率器件處于關(guān)斷狀態(tài)。SD輸入具有帶滯回的精密比較器，適用于緩慢變化的信號(hào)。

低側(cè)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)

該系列驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)接地參考的N溝道MOSFET，內(nèi)部偏置連接到VDD和PGND。禁用時(shí)，低側(cè)柵極保持低電平，即使VDD不存在，OUTA/OUTB引腳與GND之間也有內(nèi)部阻抗，確保功率MOSFET在無(wú)偏置電壓時(shí)正常關(guān)斷。在與外部MOSFET接口時(shí)，要考慮如何設(shè)計(jì)以減少驅(qū)動(dòng)器和MOSFET的應(yīng)力。

關(guān)斷功能應(yīng)用

SD信號(hào)為高電平有效，內(nèi)部有上拉電阻，需外部下拉才能使驅(qū)動(dòng)器正常工作。在一些電源系統(tǒng)中，可利用SD比較器的精確內(nèi)部參考檢測(cè)過(guò)壓或過(guò)流故障，實(shí)現(xiàn)額外的保護(hù)功能。

電源電容選擇

為減少噪聲和提供峰值電流，建議在VDD引腳和PGND之間使用約1μF至5μF的陶瓷電容進(jìn)行旁路。同時(shí)，可并聯(lián)一個(gè)100nF的高頻特性更好的陶瓷電容進(jìn)一步降低噪聲，并盡量靠近器件放置電容，減少走線長(zhǎng)度。

PCB布局要點(diǎn)

• 高電流路徑應(yīng)使用短而寬（>40mil）的走線連接。
• 盡量減小OUTA和OUTB輸出與MOSFET柵極之間的走線電感。
• 將ADP362x/ADP363x器件的PGND引腳盡可能靠近MOSFET的源極連接。
• 將VDD旁路電容盡可能靠近VDD和PGND引腳放置。
• 必要時(shí)使用過(guò)孔連接到其他層，以提高IC的散熱性能。

熱設(shè)計(jì)考慮

在設(shè)計(jì)功率MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器時(shí)，要考慮驅(qū)動(dòng)器的最大功耗，避免超過(guò)最大結(jié)溫。影響驅(qū)動(dòng)器功耗的因素包括功率MOSFET的柵極電荷、偏置電壓、最大開(kāi)關(guān)頻率、外部柵極電阻、環(huán)境溫度和封裝類型等。可通過(guò)以下公式計(jì)算功率損耗： [P{GATE }=V{GS} × Q{G} × f{SW}] 其中，(V{GS})是偏置電壓（VDD），(Q{G})是總柵極電荷，(f{SW})是最大開(kāi)關(guān)頻率?？偣倪€需考慮直流偏置損耗，可通過(guò)公式(P{DC}=V{DD} × I{DD})計(jì)算。

選型建議

該系列提供了不同的型號(hào)和封裝選項(xiàng)，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。例如，若需要更低的熱阻，可選擇MINI_SO_EP封裝；若對(duì)電源電壓范圍有特定要求，可根據(jù)不同型號(hào)的UVLO選項(xiàng)進(jìn)行選擇。

ADP362x/ADP363x系列高速雙路MOSFET驅(qū)動(dòng)器憑借其優(yōu)越的電氣性能、齊全的保護(hù)功能和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師在電源設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)可靠的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分考慮上述設(shè)計(jì)要點(diǎn)，能確保驅(qū)動(dòng)器和整個(gè)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。你在使用類似驅(qū)動(dòng)器時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。