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意法半導體推出單晶片 GaN 閘極驅動器
促進工業和家庭自動化加速、靈活性和高整合度

【CTIMES/SmartAuto 陳玨報導】   2021年09月10日 星期五

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意法半導體(STMicroelectronics;ST)新推出STDRIVEG600半橋閘極驅動器輸出電流大,上下橋輸出訊號傳播延遲為45ns,能夠驅動GaN加強型 FET 高頻開關。

意法半導體單晶片 GaN 閘極驅動器提升工業和家庭自動化的速度、靈活性和整合度。
意法半導體單晶片 GaN 閘極驅動器提升工業和家庭自動化的速度、靈活性和整合度。

STDRIVEG600的驅動電源電壓最高20V,還適用於驅動N溝道矽基MOSFET,在驅動GaN元件時,可以靈活地施加最高6V閘極-源極電壓(Gate-Source Voltage;VGS),確保導通電阻Rds(on)保持在較低水準。

此外,驅動器還整合一個自舉電路,可最大限度降低物料清單成本,簡化電路板布局。自舉電路使用同步整流 MOSFET開關二極體,使自舉電壓達到VCC邏輯電源電壓值,讓驅動器只勳使用一個電源,而無需低壓降穩壓器(Low-Dropout Regulator;LDO)。

STDRIVEG600的dV/dt耐量為±200V/ns,確保閘極控制在惡劣的電氣環境中具有較高的可靠性。邏輯輸入相容最低3.3V的CMOS/TTL訊號,方便與主微控制器或DSP處理器連線。上橋電路耐受電壓高達 600V,可用於高壓匯流排最高500V的應用領域。

驅動器的輸出sink電流/source電流為5.5A/6A,並提供獨立導通和關斷腳位,讓設計人員可以選擇最佳的閘極控制方式。此外,上下橋電路皆支援與功率開關源極相連的Kelvin連線方式,以加強控制性能。低邊驅動器的專用接地和電源電壓腳位可進行Kelvin連線,確保開關操作穩定,並使用分流電阻器偵測電流,而無需額外的隔離或輸入濾波電路。

驅動器內建完備的安全保護功能,其中,高低邊驅動欠壓鎖定(UVLO)可以防止功率開關二極體在低效率或危險狀況下運行;互鎖保護則可以避免開關二極體交叉導通。其他保護功能包括過熱保護、省電關閉功能專用腳位。

STDRIVEG600適用於高壓PFC、DC/DC和DC/AC轉換器、開關電源、UPS電源系統、太陽能發電,以及家電、工廠自動化和工業驅動設備的馬達驅動控制等應用。

驅動器提供兩款配套開發板,協助設計人員快速啟動新專案,其中,EVSTDRIVEG600DG板載一個150mΩ 650V GaN HEMT電晶體,該電晶體採用5mm x 6mm PowerFLAT封裝,具備Kelvin Source腳位;EVSTDRIVEG600DM開發板則配備一個STL33N60DM2內建快速恢復二極體的MDmesh 115mΩ 600V矽基MOSFET功率開關,該電晶體採用具有Kelvin驅動源腳位的8mm x 8mm PowerFLAT封裝或DPAK封裝。STDRIVEG600驅動晶片已量產,採用16腳位SO16封裝。

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