本文主要闡述了在電力電子電路應用中，為什么需要驅動芯片并聯使用，芯片能夠并聯使用應具備什么特征，以及驅動芯片并聯使用應注意的問題點。

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驅動芯片與功率管的配合

功率器件在工業、能源、汽車等應用中被廣泛的使用以實現各種的功率變換，同時隨著社會的迅速發展，功率變換的功率等級也越來越高。在大功率的功率因數校正電路 （PFC），低壓大電流的同步整流電路中, 往往需要多個功率管并聯以滿足電路功率輸出的需求。

多個功率管并聯，導致功率管的QGC，QGE變大，若選用驅動芯片的驅動電流較小，則功率管開通時間很長，此時會導致功率管損耗很大，發熱嚴重。驅動輸出進行并聯來驅動功率管是一種解決方案。

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驅動芯片并聯使用

如上述所，當功率管的門極電荷比較大，而驅動芯片能力不足時，為了選擇合適的開關速度和性能，需要將驅動芯片輸出端并聯使用。

但驅動芯片并聯時，對驅動芯片要求較高，并不是所有的驅動芯片都適合并聯使用。

圖1.顯示了驅動芯片并聯使用時的示意圖。由于是并聯使用，要求內部的MOSFET M1與M3，M2與M4同時開通，同時關斷，否則OUTA與OUTB之間必然存在電位差，導致M1與M4或者M2與M3同時導通，從而導致共通的現象而損壞驅動芯片。

圖 1. 驅動芯片并聯使用示意圖

因此，在驅動芯片并聯的應用中需要特別關注以下幾點：

（1）驅動芯片本身的對稱問題。兩個驅動通道的參數要一致，每路驅動的輸入到輸出的延時、輸入的翻轉電平以及輸出的上升、下降時間要一致。

（2）兩路輸入信號的短接點要盡量靠近芯片的管腳，并且輸入信號要有快速的dv/dt。

（3）芯片的外圍應用電路上，可以在外部增加一個電阻，用來限制直通電流。

下面以SLM27524芯片為例來說明驅動并聯應用中要注意的一些問題。

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驅動芯片的一致性

驅動芯片并聯對芯片本身的一致性是有要求的，如果兩路驅動的一致性不好，在并聯時會導致驅動芯片的損壞。SLM27524在設計的時候已經考慮了這種并聯應用的需求，因此在兩路驅動的延時上做了比較好的匹配。

圖2和圖3顯示了SLM27524在給同一個輸入信號時，兩路驅動輸出在開通、關斷時的波形。從波形測試上看，SLM27524的兩路驅動在開通延時、關斷延時、上升時間和下降時間上都有很好的一致性。

圖 2. SLM27524通道開通時的波形

CH1: 驅動輸人IN 丨 CH2: 驅動輸出OUTA

CH3: 驅動輸出OUTB

圖 3. SLM27524通道關斷時的波形

CH1: 驅動輸人IN 丨 CH2: 驅動輸出OUTA

CH3: 驅動輸出OUTB

圖4顯示了SLM27524兩個通道的輸入閾值。從測試的波形上看，兩個通道的輸入閾值是一致的。

圖 4. SLM27524 輸入閾值門限波形

CH1: 驅動輸人IN 丨 CH2: 驅動輸出OUTA

CH4: 驅動輸出OUTB

為了驗證SLM27524兩個通道直接并聯應用的有效性，人為在兩路輸入信號上加入延時，并按下圖5進行試驗。當改變電阻RA、RB的阻值時，就改變了通道A、B之間的輸入時間差。

圖6到圖9顯示了通道A和通道B在不同的輸入延時情況下的輸出波形。

在一定輸入延時差范圍內，無論是INA超前還是滯后INB，芯片直接并聯仍然正常輸出波形。這說明SLM27524具有較強的魯棒性，能夠容忍一定程度的輸入信號延時差。

圖 5. SLM27524并聯魯棒試驗電路

圖 6. SLM27524 INA超前INB 3.9ns并聯波形

CH1: 驅動輸人INA 丨 CH2: 驅動輸入INB

CH4：驅動輸出OUT

圖 7. SLM27524 INA超前INB 4.6ns并聯波形

CH1: 驅動輸人INA 丨 CH2: 驅動輸入INB

CH4：驅動輸出OUT

圖 8. SLM27524 INA滯后INB 1.8ns并聯波形

CH1: 驅動輸人INA 丨 CH2: 驅動輸入INB

CH4：驅動輸出OUT

圖 9. SLM27524 INA滯后INB 2.8ns并聯波形

CH1: 驅動輸人INA 丨 CH2: 驅動輸入INB

CH4：驅動輸出OUT

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驅動芯片并聯應用技巧

在驅動芯片并聯時，外部的一些應用條件和應用技巧也同樣的重要。

首先，對于輸入信號的處理，在PCB上應盡量靠近芯片管腳處進行并聯。如果離芯片管腳距離較遠處并聯后再分開到各個輸入管腳，那就容易存在PCB走線上的延時誤差。

其次，輸入通道的門限閾值不完全一致時，會導致輸出延時不一樣。為了降低此影響，需增強輸入信號的上升下降速度。在使用SLM27524時,推薦輸入信號變化速度不低于50V/us.

圖 10. SLM27524 47V/us上升波形

CH1: 驅動輸人IN 丨 CH2：驅動輸出OUT

圖 11. SLM27524 47V/us下降波形

CH1: 驅動輸人IN 丨 CH2：驅動輸出OUT

最后，為了更好的使芯片在應用端使用，推薦在輸出端之間串聯電阻后再進行并聯，按如圖12所示。如果需要OUTA，OUTB進行直接并聯，則R1=R2=0。另外可以調整R1，R2參數，限制直通時電流值，保護驅動控制芯片。圖13與圖14顯示了INA，INB之間有17.8ns的延時，如果OUTA，OUTB直接并聯，芯片可能會燒毀，但OUTA，OUTB之間串接5.1Ω電阻，此時能夠保證芯片正常工作而不損壞。

圖 12. 芯片輸出端增加輸出電阻

圖 13. SLM27524 INA滯后INB

且OUTA與OUTB串接5.1Ω并聯波形

CH1: 輸人INA 丨 CH2: 輸入INB

CH3:輸出OUTA 丨 CH4:輸出OUTB

圖 14. SLM27524 INA超前INB

且OUTA與OUTB串接5.1Ω并聯波形

CH1: 輸人INA 丨 CH2: 輸入INB

CH3：輸出OUTA 丨 CH4:輸出OUTB

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測試總結

綜上所述，在采用驅動芯片并聯去驅動功率管的應用中，除了注意PCB布線布局外，對芯片對稱性有較高要求；另外增大輸入信號變化斜率以及在芯片輸出端串接電阻，可以增強輸出并聯的可靠性。

審核編輯：劉清