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，会造成相称大的开关损耗，降落电源效率。因此，在掌握器和晶体管之间引入驱动器，可以有效放大掌握器的驱动旗子暗记，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韶光，降落晶体管损耗，提高开关效率。其次，更大的电流可以提高开关频率，开关频率提高往后，可以利用更小的磁性器件，以降落本钱，减小产品体积。
为什么要用隔离驱动？
给功率管增加驱动的办法有两种，一种是非隔离驱动，一种是隔离驱动。传统电路里面常常见到非隔离驱动，在高压运用中一样平常采取半桥非隔离驱动，该驱动有高低两个通道，低侧是一个大略的缓冲器，常日与掌握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事情电压都不超过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涌现负压，而非隔离驱动耐负压能力较弱，以是如果采取非隔离驱动，应特殊把稳两管间电路设计。第三，非隔离驱动中须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，电平转换器中常日加入滤波器，这会增加传播延迟，而低侧驱动器就须要额外增加传输延迟，以匹配高侧驱动器，这就既增加了本钱，又使得延迟很长。第四，非隔离驱动与掌握芯片共地，不足灵巧，无法知足现在许多繁芜的拓扑电路哀求，例如在三相PFC三电平拓扑中，哀求多个输出能够转换至掌握公共端电平以上或以下，以是这种场景无法利用非隔离驱动。
比较非隔离驱动，隔离驱动就有很多上风，这里以数字隔离驱动来做解释。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，而掌握旗子暗记通过电容型或电磁型办法穿过隔离层来通报，从而让输入与输出处于不同硅片上，这种隔离办法能绕过硅工艺极限，可以知足高耐压需求，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，以是与非隔离驱动哀求与掌握旗子暗记共地不同，隔离输出接地点选择更灵巧，可以匹配不同电路拓扑须要。
数字隔离驱动器的上风
光耦隔离是传统的隔离办法，但与数字隔离比较，光耦隔离在性能和面积上都不占上风。
首先，光耦隔离方案传输延迟较大，常日在百纳秒以上。在光耦隔离方案中，LED将栅极驱动旗子暗记转换为光旗子暗记，再通过光电二极管等光敏电路转换为待测电旗子暗记，根据构造设计的不同，常见的光耦传播延迟在几百纳秒乃至微秒级。高速光耦通过优化内部寄生参数、增加LED驱动强度等设计，可在几十纳秒韶光内接通和断开，但本钱会上升很多。
常规光耦方案的传播延迟乃至不如非隔离驱动。在半桥非隔离驱动中，由于增加添加了速率较慢的高电压电平转换器，以及去毛刺和滤波电路，常见延迟韶光可达到100纳秒，由于低侧要与高侧匹配，以是要在低侧添加一个单独的延迟时钟，全体系统传播延迟在100纳秒旁边。
数字隔离驱动通过上百兆高频载波编解码，开关只需几纳秒乃至更短的韶光。但由于内部逻辑延迟和去毛刺滤波设计，以是延迟到几十纳秒。以纳芯微NSi6602为例，隔离驱动传输延迟范例值是在25纳秒，最高值不超过35纳秒。
其次，光耦方案脉宽失落真较大。由于光电检测器中的LED开启和关闭韶光并不总是对称，且温度越高不对称越严重，以是光耦脉宽失落真比较严重，光耦方案脉宽失落真范围从几十纳秒到几百纳秒。
数字隔离驱动的脉宽失落真紧张由振荡器计时精度、隔离层传输特性和吸收端检测电路造成。NSi6602可将脉宽失落真掌握在6纳秒以内，在脉宽失落真这项参数上，数字隔离驱动也是大幅领先。
其他在设计中要把稳的参数除了传播延迟和脉宽失落真。在半桥拓扑中，如果利用单通道隔离驱动器，须要把稳高下两通道的延时匹配，如果采取了不同批次的器件，很随意马虎带来延时匹配问题，其余，两个单通道隔离驱动在事情时结温可能也会有差异，温度差也会导致旗子暗记传输延时。对NSi6602这种高集成的双通道半桥数字隔离驱动而言，就不太须要考虑延时匹配问题，这是由于在封装时，纳芯微都会选择同一批次而且在晶圆上位置最靠近的一对吸收器，这样制造差异影响最小，而一对吸收器封装在同一个芯片中，也能减少温度差异对延时的影响。NSi6602可将高下通道的延时匹配这个指标掌握在5纳秒以内。
共模瞬态抗滋扰度（CMTI）也是一个须要把稳的指标。特殊是如果驱动后级接的是碳化硅功率管，这是由于碳化硅功率管寄生电容更小，以是电压瞬态变革值更大，同样一个别系，如果从MOS功率管改为碳化硅功率管，其瞬态电压比韶光（dV/dt）的峰值会是MOS管的2到3倍，以是须要更高的CMTI指标。NSi6602的CMTI达到±150kV/μs，驱动碳化硅功率管毫无压力。
在5G基站、数据中央和充电桩中的运用随着开关电源的小型化和智能化，在5G通信、数据中央、充电桩和车载电源中，工程师越来越多选择隔离驱动以增强电源性能。
由于历史缘故原由，通信系统直流供电一样平常采取-48V输入，即备电电池的正端接地。在过去，通信设备内部常日采取升降压式（Buck-Boost）非隔离拓扑来实现输入负压到输出正压的转换。但伴随5G的到来，基站支配数量增加，基站设备小型化哀求也越来越高，这就须要在电源部分进一步提高功率密度，采取隔离驱动会带来很多好处。
非隔离驱动须要与掌握芯片共地，以是非隔离驱动中，掌握芯片地只能取在-48V，这就使得掌握芯片易受到来自-48V电平的浪涌或雷击等影响。而采取隔离驱动，则可以把掌握芯片与驱动接到不同的接地点，掌握芯片可以接在PGND（即设备地），以是不易受雷击与浪涌影响，抗滋扰能力强。而且，掌握芯片接到设备地也使得其与上位机通信更加方便，不须要再加总线隔离芯片，输出采样也不用隔离，电源性能更稳定，采样保护更及时。
在数据中央互换转直流（AC-DC）电源中，也可以通过加入NSi6602隔离半桥驱动来改进电源性能，在盛行的整流桥加升压PFC与LLC架构中，还可以通过增加隔离半桥驱动的办法，将有桥PFC改为无桥PFC，从而减少二极管利用数量，并提高电源效率。
在新能源汽车充电桩中的直流转互换电源常日采取三相交流供电，由于该设备须职员操作，以是在安全标准上哀求极高，须要在操作职员可利用的接口与任何高压电路之间供应增强隔离，以知足系统对安全的哀求，防止瞬时过压、浪涌过压和爬电等造成的安全隐患。这时候，隔离驱动便是最好的选择。
事实上，充电桩直流输出高达800V，而非隔离驱动最高耐压只有700V，无法知足充电桩运用的基本哀求。而变压器隔离驱动效率低、器件多、面历年夜。以NSi6602为代表的数字隔离驱动则具有高集成特性，本钱更低，而且知足加强绝缘哀求，在可承受耐压条件下，可事情十年以上。
基于隔离半桥驱动的240W高效率同步整流电源方案如下图所示，是一款可用于通信系统的48V输入、12V输出240W的隔离半桥同步整流电源方案，其开关频率为200KHz，最高效率可达95%
此电源方案的半桥功率管驱动部分与副边同步整流功率管驱动部分采取了纳芯微高集成度、高可靠性隔离半桥驱动芯片NSi6602，输出反馈掌握部分采取了纳芯微高精度隔离偏差放大器NSi3190。此方案支持输入电压范围36V-60V，输出电压12V，电流20A，开关频率200KHz，原副边的赞助供电电路采取Fly-buck拓扑，本电源具备UVLO\OVP\OCP\OTP等多种保护功能。功能框图如下：
240W同步整流电源功能框图
更多关于此方案的详细资料和数据，请参考纳芯微官网www.novosns.com。
总结在5G通信、数据中央、充电桩和车载电源等运用中，无论是与非隔离驱动，还是与光耦隔离驱动比较，数字隔离驱动在传播时延、可靠性和尺寸等方面都具有明显的上风，由于集成度高，本钱上风也很明显，特殊适宜当前开关电源设计智能化、小型化的趋势。
