閘極驅動器是指接收微控制器等的控制訊號,提供足以驅動功率元件閘極之電壓與電流的專用 IC。MOSFET 或 IGBT 的閘極屬於電容性負載,要高速導通與關斷,必須在短時間內流過大的充放電電流,因此無法直接連接控制訊號。
重要的角色之一是隔離。變頻器(inverter)的高側基準電位會變動,因此必須在與控制電路隔離的情況下進行驅動。使用光耦合器、磁耦合、電容耦合等隔離方式,並要求高 dv/dt 耐受性(共模暫態抗擾度)。
使用 SiC 或 GaN 時,對閘極驅動器的要求會再提高一個層次。切換速度快,容許誤動作的空間就小,必須防止寄生電感造成閘極電壓反彈,使原本應關閉的元件誤導通的「自導通(self turn-on)」。以負偏壓確實維持關閉狀態的設計,以及降低閘極走線的電感,都是對策。
近年的閘極驅動 IC 整合了死區時間產生、過電流保護(DESAT 偵測)、軟關斷、溫度監控、故障通知等保護功能,已不只是單純的放大器,而是負責功率級安全的元件。