英飛淩絕緣體上矽(SOI)高壓驅動芯片的三個優勢
發布時間:2022-06-28 來源:英飛淩 責任編輯:wenwei
【導讀】現在的高功率變頻器和驅動器承載更大的負載電流。如下圖1 所示:由於功率回路裏的寄生電感(主要由功率器件的封裝引線和PCB的走線產生的),電路中VS腳的電壓會從高壓母線電壓(S1通S2關時)變化到低於地的負壓(S1關閉時)。圖一右邊波形中的紅色部分就是VS腳在半橋感性負載電路中產生的瞬態負電壓。
電平轉移高壓驅動芯片有兩個主要組成部分:
1 電平轉移電路,其作用是把以COM腳為參考的輸入邏輯信號轉換成以VS腳為參考的輸出驅動信號。
2 自舉二極管,對浮地端的供電電容進行充電。
對於這兩部分電路,英飛淩的SOI驅動芯片有著明顯的優勢:
1. VS腳優異的抗負壓能力
現在的高功率變頻器和驅動器承載更大的負載電流。如下圖1 所示:由於功率回路裏的寄生電感(主要由功率器件的封裝引線和PCB的走線產生的),電路中VS腳的電壓會從高壓母線電壓(S1通S2關時)變化到低於地的負壓(S1關閉時)。圖一右邊波形中的紅色部分就是VS腳在半橋感性負載電路中產生的瞬態負電壓。
這個瞬態負壓尖峰會引起驅動芯片工作出錯進而損壞功率器件,有時會直接損壞驅動芯片。這種負電壓尖峰在大電流和高速開關時(尤其在使用寬禁帶器件:碳化矽和氮化镓時)變的越來越大。器件的耐負壓能力成了選擇高壓驅動芯片在這些應用領域裏的關鍵因素。
在英飛淩的SOI技術中,芯片有源區和襯底之間是絕緣的,不存在像常規矽技術驅動芯片那樣的寄生三極管和二極管,所以不會出現上述的負VS電壓引起的問題。
英飛淩的SOI高壓驅動芯片有著非常高的耐負壓能力,VS腳可以承受300ns的負100 V的電壓。
2.極低的電平轉移電路損耗
電(dian)平(ping)轉(zhuan)移(yi)電(dian)路(lu)把(ba)低(di)壓(ya)端(duan)的(de)開(kai)關(guan)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)到(dao)高(gao)壓(ya)端(duan),傳(chuan)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)消(xiao)耗(hao)的(de)能(neng)量(liang)決(jue)定(ding)了(le)電(dian)平(ping)轉(zhuan)移(yi)電(dian)路(lu)的(de)損(sun)耗(hao)。隨(sui)著(zhe)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de)增(zeng)加(jia),電(dian)平(ping)轉(zhuan)移(yi)電(dian)路(lu)的(de)損(sun)耗(hao)所(suo)占(zhan)整(zheng)個(ge)驅(qu)動(dong)芯(xin)片(pian)損(sun)耗(hao)的(de)比(bi)重(zhong)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。
英飛淩SOI高gao壓ya驅qu動dong芯xin片pian的de電dian平ping轉zhuan移yi電dian路lu消xiao耗hao的de能neng量liang非fei常chang小xiao。驅qu動dong芯xin片pian的de超chao低di損sun耗hao大da大da提ti高gao了le高gao頻pin應ying用yong的de設she計ji靈ling活huo性xing,同tong時shi也ye提ti高gao了le係xi統tong的de效xiao率lv,從cong而er提ti升sheng了le係xi統tong的de可ke靠kao性xing和he產chan品pin的de壽shou命ming。
圖2,相同封裝和同等驅動能力,不同技術的高壓驅動芯片的溫度測試對比圖(同樣測試條件和PCB板),英飛淩的SOI高壓驅動芯片比其它芯片的溫度低55.6°C.
3.芯片內部集成的自舉二極管
gaoyaqudongxinpiandefudiduandianlupubianshiyongzijugongdian,zheshiyizhongjiandanhedichengbendegongdianfangan。danshichangguideguijishudegaoyaqudongxinpianbixuwaijiazijuerjiguan,huoshiyongxinpianneibujichengdedixiaozijuMOSFET和額外的內部控製電路實現自舉供電。
英飛淩的SOI驅動芯片內部集成了超快恢複自舉二極管,優異的反向恢複特性和小於40歐姆的動態電阻,大大拓寬了芯片的使用範圍,可以驅動更大容量的功率器件而不會過熱,從而簡化了電路設計,降低了係統成本。
圖3顯示了自舉供電電路,由自舉二極管和電容組成。自舉供電是電平轉移方式高壓驅動芯片浮地端電路的典型供電方式。
更多詳細分析,請戳視頻:
SOI 電平位移驅動IC在LED Lighting中的應用
英飛淩SOI高壓驅動芯片一覽表
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