隔离式半桥栅极驱动器设计的核心基础:

1.  核心目的：安全隔离与精确控制

       在高压功率电路和低压控制电路之间建立电气隔离屏障，保护人员和控制器安全。

       精确、可靠地控制半桥中上下两个功率管（MOSFET/IGBT）的导通与关断时序。

2.  隔离是基石：技术选择

       磁隔离 (变压器)： 速度快、延迟低、抗干扰强（高 `CMTI` > 50-100 kV/µs），适合高频，主流选择。

       容隔离 (电容)： 集成度高、成本较低，可传输直流，`CMTI` 需重点关注。

       光隔离 (光耦)： 传统简单，速度慢、延迟大且易变，功耗较高，逐渐被前两者替代。

3.  高侧供电：设计难点 - 自举是关键

       高侧驱动器参考点 (`Vs`) 是浮动的，随开关动作剧烈跳变。

       自举电路是最常用方案：

           低侧导通时，利用二极管 (`Dbs`) 给自举电容 (`Cbs`) 充电。

           高侧导通时，`Cbs` 放电提供驱动电压 (`Vb - Vs`)。

       关键： 选对 快恢复、低压降的 `Dbs` 和 低ESR、容量足够的 `Cbs`。占空比受限（需低侧导通刷新）。

       替代方案： 电荷泵或隔离DC-DC（用于高占空比/连续导通）。

4.  驱动能力与开关速度：

       峰值电流 (`I_source/I_sink`) 决定开关速度（`dv/dt = I_gate / C_iss`）。根据器件栅极电荷 (`Qg`) 和所需速度选择（0.5A - 10A+ 常见）。

       门极电阻 (`Rg`) 是调节阀：

           增大 `Rg` → 开关变慢 → 损耗↑， EMI/串扰↓。

           减小 `Rg` → 开关变快 → 损耗↓， EMI/串扰风险↑。

           常分开设置开通 (`Rgon`) 和关断 (`Rgoff`) 电阻。

5.  防止灾难：死区时间与抗串扰

       死区时间 (Dead Time)： 绝对必要！ 确保上下管永不直通（短路）。驱动器需内置或外设可调死区。

       抗串扰 (防误导通)：

           米勒效应 (`Cgd`) 是主因，开关瞬间电压跳变会耦合到栅极。

           负压关断： 关断时施加负压 (如 -5V) 到栅极，大幅提高抗干扰能力。

           米勒钳位： 检测到栅极因串扰电压上升时，强力下拉钳位。

6.  保护功能：守护安全

       欠压锁定 (UVLO)： 电源电压不足时关闭输出，防器件线性区损坏。

       去饱和检测 (DESAT - IGBT常用)： 检测过流/短路，立即软关断并报错。

       过温保护 (OTP)： 芯片过热关闭。

7.  PCB布局：成败在此一举

       最小化回路面积： 功率回路 (高 di/dt) 和栅极驱动回路 (高 dv/dt) 是关键！短宽走线。

       强去耦： `Vcc`/`Vb` 引脚就近接低ESR陶瓷电容到 PGND/Source。

       分离接地： 功率地 (PGND) 和信号地 (SGND) 在驱动器下单点连接。

       远离噪声源： 敏感信号（尤其高侧输入）远离开关节点 (`Vs`)。

       遵守隔离规则： 严格满足爬电距离、电气间隙要求。

简单口诀：

   隔离要可靠 (选技术，看 `CMTI`)。

   高侧供电巧 (自举为主，电容二极管选好)。

   驱动电流足 (看 `Qg`， 调 `Rg` 控速度)。

   死区不能少 (防直通)。

   串扰要干掉 (负压/钳位是法宝)。

   保护需周到 (UVLO, DESAT, OTP)。

   布局最重要 (小回路，强去耦，地分好)。