英飛凌2EP EiceDRIVER™ Power系列全橋變壓器驅動器產品全員到齊，收藏這篇就夠了！

英飛凌以其高性能功率開關元件和EiceDRIVER™系列的隔離閘極驅動器而聞名。每個功率開關都需要驅動器，而在驅動器的選擇上，英飛凌共有441個不同的型號（截至2025年1月16日），分別屬於非隔離型、電平位移型以及採用無磁芯變壓器的隔離型。《好物下載丨《英飛凌柵極驅動電路設計選型指南》——92頁產品資訊和技術資料》

為了實現驅動器的驅動能力，每個驅動器都需要電源。對於電平轉換柵極驅動器，電源通常是由自舉電路提供。對於隔離柵極驅動器，則需要一個同樣具有隔離功能的隔離電源供電。接下來，你將了解到我們的...2EP EiceDRIVER™ 電源包括整個系列的全橋變壓器驅動器，這項創新解決方案不僅滿足IGBT和SIC MOSFET柵極驅動器電源的需求，同時也適用於任何需要5-20V輸入電源，實現隔離低功耗電源的應用場景。

2EP EiceDRIVER™ Power 系列產品一覽

我們先來了解一下這個產品系列，2EP EiceDRIVER™ 電源全橋變壓器驅動器系列在市場上有四種版本，且這四種版本具有引腳相容性，可以實現快速替換。選擇2EP系列變壓器電源驅動器類型時，可以根據具體需求做出最理想的選擇，包括通過占空比引腳調整正負隔離輸出電壓比、通過過流設置限制最大應用輸出電流，以及根據所選變壓器的伏秒積通過頻率腳調整開關頻率等。為了幫助大家快速找到所需的版本和應用，我們可以使用下面這張2EP產品匯總圖來進行參數定位與匹配。

2EP100R和2EP101R這兩種屬於基本型號，分別提供兩種固定開關頻率和占空比。例如2EP100R提供的33%占空比，請參考上一篇文章。2EP1XXR系列全橋變壓器驅動器工作原理（二）—多種方式靈活調節峰值整流應用下的輸出電壓的話可知適合應用在峰值整流下正負隔離輸出電壓比值約為2的場合，例如IGBT常見的驅動電壓15V/-7.5V；

2EP110R相較於前兩款基本型號，在使用上更加靈活，具備可調占空比的功能，占空比可調範圍為10%~50%，步進為1%，只需簡單調整占空比引腳對地的電阻值即可調節；

2EP130R同樣具有可調占空比的功能，且相比2EP110R多了5檔可調的OCP保護功能以及41檔頻率調節功能，調節範圍為50k~695kHz，所有調節均可透過調整相應功能引腳與GND之間的電阻來實現。此外，2EP130R還提供旁路模式功能，支援變壓器驅動器在頻率和占空比上遵循外部載入的PWM信號。

2EP EiceDRIVER™ 電源

全橋變壓器的主要功能特性

2EP EiceDRIVER™ 電源全橋變壓器驅動器系列具有許多優勢和特性，在本節中，我們將深入了解2EP系列的主要功能特性。2EP系列的所有型號都支援全橋輸出級的多種保護機制，從而確保穩定運行，包括平均過流、峰值過流和過溫保護等。首先來了解2EP系列的共同特性，以...2EP100R和2EP101R以這兩個基本型號為例，下圖是它們的內部簡化功能框圖，我們將逐一介紹。

欠壓鎖定

由電源欠壓鎖定模組UVLO監控，在上電時，當VDD大於4.2V的典型閾值後IC啟動；在下電時，當VDD小於3.9V的典型閾值後IC關閉；

平均過電流

使用中，若是出現系統過載的情況，即輸出電流大於根據平均過流閾值確定的設計電流，2EP將觸發平均電流保護動作，因此平均過流檢測通常用作系統的過流保護。

平均過流檢測是通過監控OUT1和OUT2連續兩次開啟或關閉週期的輸出電流來判斷，保護機制如下圖所示。如果輸出電流連續兩次超過規定的平均過流閾值Iocthr，且持續時間大於對應開關管導通時間Ton的50%，則會在第二次導通結束後觸發平均電流過流保護，隨後2EP會執行如下操作：

• 檢測平均過流故障並關閉輸出級；

• 通過RDY就緒引腳發出故障信號，並執行重新啟動；

峰值過電流保護：

在使用過程中，若系統出現短路的情況，例如OUT1/OUT2對VDD或GND出現低阻抗短路，或者變壓器發生飽和的情況，都會導致OUT1/OUT2的電流瞬間異常增大。此時，2EP將觸發峰值電流保護動作，峰值過流保護機制如下圖所示。
 

峰值過流檢測是通過監控OUT1和OUT2的輸出峰值電流來實現的，如果輸出峰值電流超過峰值過流閾值且持續時間超過t。OCPRDY此時，2EP會執行以下操作：

• 檢測峰值過流故障並關閉輸出級；

• 透過RDY就緒引腳發出故障信號，並執行重新啟動；

修整振盪器

內建振盪器提供精確的PWM頻率。

透過前兩篇關於2EP調壓原理的介紹，我們知道占空比的配置調節可以讓客戶獲得所需的正負隔離輸出電壓的比例關係。2EP1XX系列提供以下幾種工作模式來精確調整占空比：

• 2EP100R&2EP101R:DC腳對地短路(或對地接<1kohm電阻)/懸空（或對地接>4.7kΩ電阻）來選擇兩種固定佔空比；

• 2EP110R&2EP130R:DC腳對GND之間的可調電阻。

軟啟動與預充電

軟啟動是為了在確保開環系統在輸出大電容的情況下，限制應用中的浪湧電流。2EP系列配備了兩個主要功能來增強軟啟動，即峰值電流模式啟動和高頻啟動（360kHz），這些功能共同確保對稱和非對稱隔離輸出電壓的良好啟動，保證隔離輸出電壓平穩上升。對於頻率的選擇，有如下兩種情況：

• 預設配置頻率小於360kHz，軟啟動期間會將開關頻率提高至360kHz，並在軟啟動後期逐漸降低至預設配置頻率。

• 預設配置頻率>360kHz，軟啟動期間將繼續使用預設配置頻率。

為了保護容性負載下的穩定啟動，2EP在軟啟動期間運作於峰值電流模式下。軟啟動前期，OUT1/OUT2 的平均過流閾值均提高至 Iocthr6 等級，在軟啟動的後期，過流閾值等級將逐漸恢復至預設值。
 

在PWM加到全橋輸出級之前，預充電功能會對串聯電容器進行充電。預充電適用於占空比在10%~44%之間的情況，可確保軟啟動期間的正常啟動。預充電功能使用典型的18mA預充電流為變壓器串聯電容充電，直到串聯電容達到預充電壓。是否執行預充電功能，還取決於配置的占空比：

• 配置占空比<45%，執行預充電；

• 配置佔空比>45%，跳過預充電；

此外，2EP系列配備了RDY腳位的開漏輸出信號，用於指示期間已正確供電和配置。當軟啟動完成時，2EP會將RDY腳位釋放為高電平，這表示在啟動過程中沒有發生故障。

過溫

過熱保護會在環境溫度較高或者散熱不足的情況下觸發過溫保護動作，這可以防止IC承受超過元件最大額定值的熱應力。2EP的過溫保護閾值參數如下圖所示；

如果結溫高於過溫閾值，則2EP會執行如下操作：

• 檢測過溫故障

• 透過RDY就緒引腳發出故障信號，並執行重新啟動；

以上是2EP系列產品的共同特性詳解，2EP110R與之前所述的特性不同之處在於，它採用了可調且精確的占空比設定功能模組，占空比調節範圍為10%~50%，步長為1%，為調節隔離輸出正負輸出電壓提供了更大的範圍。

最後，來看看重量級選手2EP130R，前文提到過除了具有2EP110R除了可調占空比功能外，2EP130R還具有以下功能：提供5級平均過流保護，使2EP130R能適應多種系統過流保護需求；提供50k~695kHz的可調開關頻率，可適應外部寬範圍的變壓器。此外，2EP130R還具有Bypass旁路模式功能，外部PWM信號可繞過內部振盪器，直接調制到2EP130R的全橋輸出級，這意味著變壓器驅動器在頻率和占空比上遵循加載的PWM信號。但在旁路模式下，2EP130R的頻率調節範圍仍是50k~695kHz，占空比範圍仍是10~50%，且保護功能和啟動順序由2EP130R獨立控制。

在文章的結尾，我們來了解一下2EP110R和2EP130R是如何選擇電阻器來實現特定功能。

所有表格資訊請參閱資料手冊，下圖選出的表格詳細說明了。2EP110R和2EP130R占空比的相關性，以及2EP130R的開關頻率和過流保護級別。例如，如果需要選擇103kHz頻率，找到對應的電阻阻值為1740ohm，類似的過程也適用於占空比和過流保護級別設計。設定的電阻從專用功能引腳連接到地，2EP變壓器驅動器會在上電時讀取這些電阻值，並在下次上電前一直使用這些值，這種方法可確保電阻值不會因應用噪聲而受到干擾。

結語

英飛凌擁有一流的功率開關和隔離柵極驅動器，為這些驅動器提供可靠的電源至關重要，而這正是2EP EiceDRIVER™ 電源系列所發揮的作用，它專為滿足IGBT和SIC MOSFET閘極驅動器的供電需求而設計，也可滿足其他需要從低電壓輸入源提供隔離式低功耗電源的應用需求。該系列產品共有4個版本，每個版本都有自己的特點，它們的引腳也具有相容性，因此使用者可以在不同型號之間輕鬆切換。這些驅動器具有各種功能，例如欠壓鎖定、可調佔空比、保護機制等。它們可用於太陽能逆變器和電動車充電站等各種電源應用，其設計既方便使用者使用，又具有成本優勢。因此，無論是開發太陽能逆變器、電動車充電站還是馬達驅動逆變器，2EP EiceDRIVER™ 電源系列都能滿足你的需求。

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