隔离驱动详解,和非隔离驱动的区别-KIA MOS管

隔离驱动（isolated power）是指在输入端和负载端之间通过隔离变压器进行电气隔离，使输出端无法直接接触高压。因此触摸负载就没有触电的危险，隔离驱动的优点是安全。

隔离驱动可以避免信号反馈对控制系统的影响，提高了系统的精度和稳定性。

开关电源使用隔离驱动

在电源与充电桩等高功率应用中，通常需要专用驱动器来驱动最后一级的功率晶体管。这是因为大多数微控制器输出并没有针对功率晶体管的驱动进行优化，如足够的驱动电流和驱动保护功能等，而且直接用微控制器来驱动，会导致功耗过大等弊端。

首先，在功率晶体管开关过程中，栅极电容充放电会在输出端产生较高的电压与电流，高电压与高电流同时存在时，会造成相当大的开关损耗，降低电源效率。

因此，在控制器和晶体管之间引入驱动器，可以有效放大控制器的驱动信号，从而更快地对功率管栅极电容进行充放电，来缩短功率管在栅极的上电时间，降低晶体管损耗，提高开关效率。

其次，更大的电流可以提高开关频率，开关频率提高以后，可以使用更小的磁性器件，以降低成本，减小产品体积。

给功率管增加驱动的方式有两种，一种是非隔离驱动，一种是隔离驱动。

传统电路里面经常见到非隔离驱动，在高压应用中一般采用半桥非隔离驱动，该驱动有高低两个通道，低侧是一个简单的缓冲器，通常与控制输入有相同的接地点；高侧则除了缓冲器，还包含高电压电平转换器。

非隔离驱动有很多局限性。首先，非隔离驱动模块整体都在同一硅片上，因此耐压无法超出硅工艺极限，大多数非隔离驱动器的工作电压都不超过700伏。

其次，当高侧功率管关闭而低侧功率管打开时，由于寄生电感效应，两管之间的电压可能会出现负压，而非隔离驱动耐负压能力较弱，所以如果采用非隔离驱动，应特别注意两管间电路设计。

第三，非隔离驱动中需要用到高电压电平转换器，高电平转换到低电平时会带来噪声，为了滤除这些噪声，电平转换器中通常加入滤波器，这会增加传播延迟，而低侧驱动器就需要额外增加传输延迟，以匹配高侧驱动器，这就既增加了成本，又使得延迟很长。

第四，非隔离驱动与控制芯片共地，不够灵活，无法满足现在许多复杂的拓扑电路要求，例如在三相PFC三电平拓扑中，要求多个输出能够转换至控制公共端电平以上或以下，所以这种场景无法使用非隔离驱动。

相比非隔离驱动，隔离驱动就有很多优势，这里以数字隔离驱动来做说明。

在数字隔离驱动器内部，有两块或更多的硅片，硅片之间通过绝缘材料隔离，而控制信号通过电容型或电磁型方式穿过隔离层来传递，从而让输入与输出处于不同硅片上，这种隔离方式能绕过硅工艺极限，可以满足高耐压需求，隔离驱动可以承受10kV以上的浪涌电压。

此外，两个输出驱动之间，也有绝缘材料建构的隔离带，所以与非隔离驱动要求与控制信号共地不同，隔离输出接地点选择更灵活，可以匹配不同电路拓扑需要。

隔离驱动与非隔离驱动的区别

隔离驱动与非隔离驱动的区别在于是否隔离了电源与信号，隔离驱动可以实现信号与电源之间的隔离，提高了系统的安全性和稳定性。

隔离驱动和非隔离驱动都是指计算机硬件中的一种设备驱动程序。隔离驱动的输入和输出之间有一个隔离层，这个隔离层可以防止电气噪声、电压干扰等问题，保护计算机主板和其他设备。

而非隔离驱动的输入和输出是直接连接的，可能存在电气噪声和电压干扰等问题，可能会影响计算机的稳定性和安全性。在一些高要求的应用场合，如医疗设备、工业自动化等，隔离驱动通常会被优先考虑使用。

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