1. Optokoppler-Isolationstreiber

Die Vorteile von Optokopplern liegen in der geringen Größe, aber die Nachteile sind: A, langsame Reaktion, daher ist die Verzögerungszeit lang (Hochgeschwindigkeits-Optokoppler haben im Allgemeinen mehr als 300 ns); Die Ausgangsstufe des fotoelektrischen Kopplers benötigt eine isolierte Hilfsstromversorgung.

2. Passiver Transformatorantrieb

Es gibt drei Möglichkeiten, isolierte Gate-Leistungsgeräte mit Impulstransformator-Isolierung anzutreiben: passive, aktive und eigenversorgte Ansteuerung. Die passive Methode besteht darin, die isolierte Gate-Vorrichtung mit dem Ausgang des sekundären Gleichstroms des Transformators anzutreiben. Diese Methode ist sehr einfach und erfordert keine separate Antriebsstromversorgung. Der Nachteil besteht darin, dass die Verzerrung der Ausgangswellenform groß ist, da die Gate-Source-Kapazität Cgs von Leistungsbauelementen mit isoliertem Gate im Allgemeinen groß ist. Die Methode zur Reduzierung der Verzerrung besteht darin, das primäre Eingangssignal in ein großes Signal mit einer bestimmten Leistung umzuwandeln, und der entsprechende Impulstransformator muss ein größeres Volumen aufnehmen, ist aber bei hoher Leistung immer noch unbefriedigend. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sich die positive und negative Amplitude des Ausgangstreiberimpulses zu stark ändert, wenn sich das Tastverhältnis stark ändert, was zu einem abnormalen Betrieb führen kann. Daher ist es nur für Fälle geeignet, bei denen sich das Tastverhältnis nur geringfügig ändert.

3. Aktiver Transformatorantrieb Bei der aktiven Methode liefert der Transformator nur ein Isolationssignal, und auf der Sekundärseite befindet sich eine weitere Formverstärkerschaltung, um das Leistungsgerät mit isoliertem Gate anzutreiben.

Natürlich ist die Antriebswellenform gut, für den Verstärker ist jedoch eine separate Hilfsstromversorgung erforderlich. Wenn die Hilfsstromversorgung jedoch nicht ordnungsgemäß gehandhabt wird, kann es zu parasitären Störungen kommen.

4. Transformator-Isolationstreiber zur Modulation der eigenständigen Stromversorgung

Eine autarke Stromversorgungstechnik mit nur einem Transformator ist natürlich eine gute Methode, die nicht nur die Hilfsenergie einspart, sondern auch eine schnellere Geschwindigkeit erreichen kann. Derzeit gibt es zwei Möglichkeiten, autarken Strom zu erzeugen: Modulation und Time-Sharing. Die Modulationstechnologie ist eine klassische Methode, das heißt, das PWM-Antriebssignal wird mit hoher Frequenz (mehr als mehrere MHz) moduliert und das modulierte Signal angelegt an die Primärseite des isolierten Impulstransformators und die Sekundärseite wird direkt gleichgerichtet, um autarken Strom zu erhalten, während das ursprüngliche PWM-Modulationssignal demoduliert werden muss. Offensichtlich ist diese Methode nicht einfach. Ein weiterer Nachteil der Modulation besteht darin, dass die Demodulation von PWM die Signalverzögerung erhöht, was für PWM-Signale mit niedriger Übertragungsfrequenz geeignet ist.

5. Transformator-Isolationstreiber mit eigenständiger Time-Sharing-Stromversorgung

Die Time-Sharing-Technologie ist eine relativ neue Technologie. Das Prinzip besteht darin, dass Signal- und Energieübertragung getrennt erfolgen. Das heißt, die Informationen werden an der steigenden und fallenden Flanke des PWM-Eingangssignals des Transformators übertragen, während die zum Ansteuern benötigte Energie auf dem flachen oberen Pegel des Eingangssignals übertragen wird. Da nur das Signal an der steigenden und fallenden Flanke des PWM-Signals übertragen wird, findet praktisch keine Energieübertragung statt. Daher sind Verzögerung und Verzerrung des PWM-Ausgangsimpulses sehr gering, und es kann ein steiler Ansteuerimpuls erzielt werden. Der Nachteil von Time-Sharing-Treibern mit Eigenstromversorgung besteht darin, dass der Transformator bei niedriger Frequenz sperrig ist. Aufgrund der begrenzten Eigenstromversorgung ist es zudem schwierig, den IGBT mit mehr als 300 A/1200 V anzusteuern.