在工業應用中，功率半導體的驅動電源功率不大，設計看似簡單，但要設計出簡單且低成本的電路並不容易，主要的難點有以下幾點：
電路要求簡潔，佔用電路板的面積要小。
一個EasyPACK™ 2B 1200V 100A六單元IGBT模組，周長20公分，占板面積27平方公分，非常小，在四周要安排佈置6路驅動和4-6路隔離電源並不容易，如果需要正負電源就更複雜。
電力電子系統需要符合相關的安全規範和絕緣配合標準，確保合規的爬電距離和電氣間隙，這使得PCB的面積更加捉襟見肘。
對於中大功率的功率模組，驅動板會放在模組上方，會受到熱量影響並直接面臨較強的電磁干擾。
4 微溝槽IGBT7的QG也比較大，需要更大功率的驅動電源。
這就需要一個整合度高、周邊元件少、功率密度高的DCDC輔助電源方案，以減小電路板面積，這對於避免干擾並提高可靠性也有幫助。這是開發EiceDRIVER™ Power 2EP系列的背景。
2EP100R是一款全橋變壓器驅動器集成電路，頻率調節範圍為50至695kHz，占空比可在10%到50%之間調整，可產生正負非對稱輸出電壓，為隔離型柵極驅動器提供正負電源。在15V輸入、+15V/-7.5V輸出時，典型功率為5W；若提高輸入電壓和占空比，輸出功率可望達到13W。2EP還集成了可調節過流閾值、輸出短路保護、過溫保護和UVLO保護等功能，確保驅動電路能穩定可靠地運作。
基本電路框圖
從管腳6和7的內部電路可以看出，這是一顆全橋驅動器，除了低壓、過溫、平均電流和峰值電流檢測與保護的功能外，振盪器和占空比有精度保證，還具備預充電、軟啟動功能。
典型應用電路
1全橋整流
選擇50%占空比，次級通過全橋整流即可實現單電源輸出，當變壓器匝數比為2.5:1時，輸出電壓為+5V。優點是輸出紋波小，缺點是需要四個二極體，每半週都需要流過兩個二極體，導致整流二極體損耗加倍，尤其是在輸出電壓較低時，靜態損耗的比例會更大。
2倍壓整流
倍壓整流設計相對容易，只需要選擇50%的占空比，變壓器匝數比設定為1.8:1，次級通過倍壓整流即可實現正負輸出比固定為2:1，也就是15V和負-7.5V。這樣的電壓對於中功率IGBT模組驅動非常友好。
單繞組輸出的倍壓整流會在變壓器上引入不對稱負載電流，這些不對稱電流會在輸入端的電阻性元件上產生不對稱壓降，其結果是變壓器正負電壓的電壓和時間乘積不相等，這將導致變壓器磁芯的B-H曲線上的工作點發生偏移，變壓器可能會部分飽和。
解決方法是在次級倍壓整流的輸入端串聯電容器。更多的驅動電路實際上需要2-4-6路，雙數繞組輸出的變壓器，只要將一對倍壓整流的變壓器同名端相反連接，由於一般情況下各路負載相等，這樣就可以平衡變壓器，可能不需要串聯電容器。
倍壓整流的原理和設計請參考評估板。EVAL-2EP130R-VD帶雙輸出倍壓整流的2EP130R變壓器驅動器評估板的應用手冊，若需購買評估板或索取PCB參考文件等，請填寫表單。
3 峰值整流
峰值整流可以透過調節占空比，實現寬範圍的正負隔離輸出電壓。
2EP占空比可調範圍為10%-50%，使得正負輸出比範圍可達1:1到9:1，而變壓器初級與次級繞組的匝數比決定了正負輸出電壓值，能夠方便地匹配IGBT和SiC MOSFET驅動電路的設計需求。
由於占空比可能不是50%，電壓波形的不對稱占空比會產生直流分量，導致變壓器直流偏置進而飽和，因此我們需要在初級繞組串聯一個隔直電容。
在這個例子中，占空比DC取33%，變壓器匝比TTR為1.25，因此輸出電壓為+15V/-7.5V，與倍壓整流一致。峰值整流將隔直電容從初級移到次級，避免了變壓器飽和的問題，且元件數量更少，因此更為推薦。
改變參數，DC=22%，TTR=1.5，輸出電壓是+15V/-4V，適合SiC MOSFET。
改變參數，DC=14%，TTR=1.4，輸出電壓是+15V/-2.5V，適合SiC MOSFET。
總結
對於IGBT驅動，一般可以採用+15/-15V、+15V/-7.5V或+15V單電源驅動。DCDC電路可以採用全橋整流、全波整流和倍壓整流，這些電路設計簡單，容易實現。
2 對於SiC MOSFET，不建議使用過低的負壓；而對於IGBT來說，合理選擇負壓也能減少驅動功率，特別是新一代微溝槽IGBT的閘極電荷Q。G比較大，需要的驅動功率也較大，減少負壓具有積極意義。
3 實現任意負壓建議採用峰值整流，2EP占空比可調範圍為10%-50%，使得正負輸出比範圍為1:1到9:1，而變壓器初次級繞組匝數比決定輸出正負電壓值，可以方便匹配IGBT、SiC MOSFET驅動電路設計需求。
4 峰值整流的原理和設計相對較為複雜，建議參考評估板。EVAL-2EP130R-PR和EVAL-2EP130R-PR-SIC的應用手冊。需要購買評估板和索取PCB設計文件等，請填寫表單。
a) EVAL-2EP130R-PR：2EP130R變壓器驅動器評估板，具有雙輸出峰值整流和可自訂的輸出電壓，適用於MOSFETS和IGBT。
b) EVAL-2EP130R-PR-SIC：用於SiC MOSFET的雙輸出峰值整流2EP130R變壓器驅動器評估板。
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參考閱讀
新品 | 2EP1xxR - 頻率和占空比可調的驅動電源用20V全橋變壓器驅動器
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