经常可能会在驱动芯片手册中看到“Low side”,说明这就是低边或低侧驱动,低边驱动的典型特征是输入信号和输出驱动信号以系统地为参考,是最容易实现驱动的一种方式。在实际中多数驱动芯片可以同时驱动低边也能驱动相对的高边或高侧(High side),我们可以参考国际整流器(IR)和英飞凌(Infenoen)等厂家的高低边驱动芯片,这里我们介绍主要以集成芯片存在的低边驱动芯片IC,它们更多的是用在驱动中间级,做电平转换的驱动。
我们常用的典型低边驱动IC,如 MICROCHIP(美国微芯)的TC4426、TC4427和TC4428,其分别是双反相、双同相以及一同一反,如下是示意图:
< TC442X 驱 动 IC 引脚排布 >
如下框图是其内部原理图,可以看出,包括信号输入级、信号调理级、功率放大级以及放大后的输出,放大能量来自电源VDD,通常输入级会有预置的上拉或下拉来保证初始输出状态的确定性。
< TC442X 驱 动 IC 内 部 原 理 >
低边驱动体现在实际应用中,也是最为常见的驱动形式,小到器件级,如三极管和MOSFET等可控性器件以及诸如某些逻辑门等逻辑器件组成的电路,它们的输出级工作在饱和或截止状态,开通后工作在饱和区,此时给后级电路提供功率或动力。
如下是单低边和双低边驱动的常见形式:
< 单 低 边 和 双 低 边 驱 动 IC >
下面是常用的低边驱动,德州仪器(TI)带有使能控制的低边侧驱动,控制端可以控制输出信号的输出与否。
< 低 边 驱 动 IC原 理 符 号 >
其内部典型的功能结构框图,其构成主要是原始信号调理单元(包括自带的弱上拉和弱下拉,图中下拉400k电阻和上拉200k电阻,其目的是使得输出初始状态为定态)、逻辑处理单元、保护单元、以及输出放大级,可以直接驱动共参考地的MOSFET等开关管或者其它器件,如驱动需要较大电流的光耦发光二极管等,因为MCU的I/O口是没有较大驱动能力的。
< 低 边 驱 动 IC原 理 框 图 >
国产化:
由于国际器件的日渐缺货和采购成本大增问题,这类器件国产化出现了一定规模,这里列举一些仅供设计参考:苏州思瑞浦(3PEAK)、数明半导体(Sillumin)、茂睿芯(MERAKI)、圣邦微(SGMICRO)、屹晶微(EG)和上海瞻芯电子(inventchip),思瑞浦在模拟器件领域还是有不错的口碑。