Zuletzt aktualisiert am 2. Oktober 2024
Als Gate-Treiber (MOSFET-Treiber, IGBT-Treiber oder Halbbrücken-Treiber) bezeichnet man in der Elektronik, speziell der Leistungselektronik, eine diskrete oder integrierte elektronische Schaltung, welche Leistungsschalter, wie beispielsweise MOSFETs oder IGBTs, ansteuert.
Was macht ein Gate-Treiber?
Ein Gate-Treiber ist ein Leistungsverstärker, der einen Niederleistungseingang von einem Controller-IC akzeptiert und einen Hochstrom-Antriebseingang für das Gate eines Hochleistungstransistors wie einem IGBT oder Leistungs-MOSFET erzeugt .
Was macht ein Mosfet Treiber?
Mit einem vorgeschalteten Treiber können Leistungs-MOSFETs, die mit höheren Spannungen arbeiten, auch in Geräte mit niedrigen Spannungen eingebaut werden. Der Treiber sorgt dafür, dass sich die Spannung erhöht und sich an das MOSFET anpasst.
Warum wird die Gate-Treiberschaltung benötigt?
Ein Gate-Treiber mit höherer Ansteuerleistung ermöglicht schnelles Schalten mit Anstiegs- und Abfallzeiten von wenigen Nanosekunden . Dies reduziert den Schaltleistungsverlust und führt zu einem effizienteren System. Daher wird der Ansteuerstrom normalerweise als wichtige Kennzahl bei der Auswahl von Gate-Treibern angesehen.
Was macht ein Treiber IC?
Motor-Treiber ICs sind Stromverstärker und ein wesentlicher Bestandteil der Motoranbindung. Der integrierte Schaltkreis des Motortreibers fungiert als Schnittstelle zwischen einem Mikroprozessor oder Mikrocontroller und einem Motor.
Warum MOSFET Treiber manchmal essentiell sind?! | MOSFET Ansteuerung Teil 1 (Treiber, Bootstrapping)
Warum einen isolierten Gate-Treiber verwenden?
Isolierte Gate-Treiber für Leistungsdichte und Isolierung
Ein Isolationsgerät ermöglicht die Datenübertragung und Stromübertragung zwischen Hoch- und Niederspannungseinheiten und verhindert gleichzeitig gefährliche Gleichströme oder unkontrollierte Übergangsströme aus dem Netz . Die Isolationsrobustheit wird durch die Integration des Isolators in den Hochgeschwindigkeits-Gate-Treiber erreicht.
Was ist ein Gate-Drive-Transformator?
Ein Gate-Drive-Transformator ist für die Verarbeitung schnell ansteigender und schnell abfallender Rechteckimpulse optimiert, um Leistungsschalter in Schaltnetzteilen ein- und auszuschalten . Obwohl viele Gate-Drive-Transformatoren ein Windungsverhältnis von 1:1 haben, werden andere verwendet, um die Antriebsspannung je nach Bedarf für die jeweilige Anwendung zu erhöhen.
Was ist ein Gate in der Leistungselektronik?
Eine Gate-Treiberschaltung ist eine integrierte Schaltung, die eine niedrige Eingangsleistung von einem Controller-IC empfängt und die entsprechende Spannung und Stromstärke für einen Leistungshalbleiterschalter erzeugt . Abb. 10.23 zeigt die Leiterplatte zweier Gate-Treiberschaltungen, die die beiden MOSFETs eines dreiphasigen Wechselrichterzweigs ansteuern.
Was ist ein IC-Treiber?
Ein Treiber-IC ist ein Schaltkreis oder eine Komponente, die zur Steuerung eines anderen Schaltkreises oder einer anderen Komponente durch Regulierung des Stromflusses verwendet wird .
Was ist der Unterschied zwischen MOSFET und Transistor?
Im Gegensatz zu bipolaren Transistoren werden MOSFETs nicht über eine Stromzufuhr gesteuert, sondern durch das Anlegen einer Spannung. Beim Anlegen einer gewissen Mindestspannung beginnt der MOSFET zu leiten. Er kann vereinfacht als ein steuerbarer Schalter beschrieben werden.
Was ist der Unterschied zwischen IGBT und MOSFET?
IGBTs haben die Eingangskapazitäten für hohe Ströme und niedrige Sättigungsspannungen von Bipolartransistoren mit den Ausgangseigenschaften von MOSFETs. Im Gegensatz zu MOSFETs sind IGBTs stromgesteuert und erzeugen ein Magnetfeld anstelle eines elektrischen Felds und einen Minoritätsträger-dominanten Strom.
Warum benötigt ein MOSFET einen Treiber?
Eine Treiberschaltung ist erforderlich , um die richtigen Spannungs- und Strompegel beizubehalten, damit der MOSFET beim Schalten eingeschaltet bleibt . Wenn Sie NMOS für High- und Low-Side-Schalter verwenden, beträgt die erforderliche Spannung, um den High-Side-MOS eingeschaltet zu halten, VCC + VTH, wobei VCC die Versorgungsspannung und VTH die MOSFET-Schwellenspannung ist.
Was passiert, wenn ein Gate-Antrieb angewendet wird?
Die Funktion des Gate-Treibers besteht darin , Strom zum FET-Gate zu pumpen, um die Eingangskapazität zu überwinden . Je stärker der Antriebsstrom, desto schneller schaltet der MOSFET ein, aber das geschieht keineswegs sofort. Normalerweise liegt die Einschaltdauer für einen Leistungs-MOSFET zwischen 10 ns und 50 ns.
Was macht ein Gate?
Durch ein Gate wird nur der eigentliche Impuls beim Schlagen der Bassdrum durchgelassen. Dadurch wird das Klangbild der Bassdrum klarer und im Zusammenspiel mehrerer Schallquellen insgesamt transparenter und „knackiger“.
Was ist ein IO Treiber?
Der Treiber für Intel Serial IO ermöglicht die Kommunikation und die Übertragung von Daten zwischen angeschlossenen Geräten und dem System.
Was macht ein Motortreiber-IC?
Ein Motortreiber-IC ist ein integrierter Schaltkreischip, der normalerweise zur Steuerung von Motoren in autonomen Robotern oder in der industriellen Automatisierung verwendet wird. Motortreiber-ICs fungieren als Schnittstelle zwischen Mikroprozessoren und Motoren in einem Roboter und einer industriellen Automatisierung.
Was macht ein IC Chip?
Ein integrierter Schaltkreis (IC) ist eine kompakte Anordnung von elektronischen Komponenten wie Transistoren, Dioden und Widerständen, die auf einem Halbleitermaterial (meist Silizium) hergestellt und verbunden sind, um bestimmte Funktionen wie Verstärkung, Oszillation, Timing oder digitale Logik auszuführen.
Wie funktioniert der IGBT-Gate-Treiber?
Ein IGBT-Treiber ist eine Komponente, die das IGBT-Gate entsprechend Steuersignalen schnell lädt und entlädt und es normal ein- und ausschaltet . Tatsächlich besteht die wesentliche Funktion eines IGBT-Treibers darin, die Steuersignale zu verstärken.
Wie wählt man einen MOSFET-Gate-Treiber aus?
Um den am besten geeigneten Treiber auszuwählen, wählen Sie den UVLO-Schwellenwert basierend auf dem Netzschalter . Si-MOSFETs erfordern normalerweise 4 V, 5 V oder 8 V UVLO. IGBTs erfordern normalerweise 8 V oder 12 V UVLO. SiC-MOSFETs erfordern normalerweise 12 V, 15 V oder 17 V UVLO.
Was ist IGBT in der Leistungselektronik?
IGBT steht für Insulated-Gate Bipolar Transistor . Abbildung (a) zeigt das Symbol eines IGBT. Es handelt sich um einen Leistungstransistor, der einen Eingangs-MOSFET und einen Ausgangs-Bipolartransistor kombiniert. Abbildung (b) zeigt ein Beispiel für die IGBT-Struktur. Der AP-Bereich wird auf der Drain-Seite des MOSFET gebildet.
Wie wählt man einen Gate-Drive-Transformator aus?
Deshalb ist das erste Auswahlkriterium für einen Gate-Treiber-Transformator das Spannungs-Zeit-Produkt (V-µsec), wie es im Datenblatt des Transformators angegeben ist. Es muss größer oder gleich dem erwarteten höchsten angelegten Spannungs-Zeit-Produkt gewählt werden, um eine Kernsättigung zu vermeiden.
Was sind die Vor- und Nachteile der Transformator-Gate-Isolierung?
Trenntransformatoren sind auch wirksam bei der Geräuschreduzierung . Ihr intelligentes Design filtert Geräusche auf natürliche Weise und sie verwenden Abschirmungen, um zu verhindern, dass elektrische Felder den Stromfluss unterbrechen. Zwar gibt es immer noch etwas Lärm durch den Betrieb elektrischer Geräte, aber das elektromagnetische Rauschen ist geringer.
Wie funktioniert ein Gate-Treiber?
Ein Gate-Treiber ist ein Leistungsverstärker, der einen niedrigen Leistungseingang von einem Controller-IC akzeptiert und den entsprechenden Hochstrom-Gate-Treiber für ein Leistungsgerät erzeugt . Er wird verwendet, wenn ein PWM-Controller nicht den Ausgangsstrom liefern kann, der zum Ansteuern der Gate-Kapazität des zugehörigen Leistungsgeräts erforderlich ist.
Sind MOSFETs isoliert?
Die MOSFET-Transistoren sind einfacher anzusteuern, da ihre Steuerelektrode vom stromleitenden Silizium isoliert ist und daher kein kontinuierlicher Einschaltstrom erforderlich ist. Sobald die MOSFET-Transistoren eingeschaltet sind, ist ihr Ansteuerstrom praktisch Null.
Was ist eine Treiberschaltung?
Ein Transistor-Treiber ist eine Schaltung, welche den nötigen Strom zur Verfügung stellt, um einen großen Transistor in der erforderlichen Zeit ein- bzw. auszuschalten. Es handelt sich dabei meist um einen Verstärker mit zusätzlichem Pegelwandler.