这是瞻芯电子凭借核心团队在多领域的专业经验,依据自主开发的碳化硅 MOSFET的实际参数,结合高压大功率电源、逆变器、高速电机驱动等多个行业领先客户在各类应用遇到的实际问题,成功定义和开发的一系列碳化硅专用驱动芯片。因为封装紧凑,芯片可紧邻器件布局,因此命名为比邻驱动™,同时Nextdrive®也寓意为“下一代”的创新驱动产品。
开发背景
为了充分发挥碳化硅(SiC)MOSFET的优势,需采用合理的驱动电路以满足碳化硅(SiC)MOSFET的特殊要求。因为碳化硅(SiC)MOSFET比传统的硅(Si)器件的开关速度和开关频率快上十多倍,所以驱动回路必须具备较小的杂散电感、足够的驱动能力、高精度的负电压、精确可控的短路时间,以及灵活可调的软关断。
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如何选择隔离型或非隔离型栅极驱动芯片?可参考以下几方面:
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安全性和可靠性:对电气隔离有高要求的场景,选隔离型驱动芯片;无须隔离的场景,选非隔离型驱动芯片。
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抗干扰性:评估系统对外界干扰的敏感程度,对于容易受到干扰的应用,选择隔离型驱动芯片,因其抗干扰性能更好。
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成本预算:衡量系统设计和制造的成本,非隔离型芯片通常成本更低,有助于降低整体成本。
更适合采用非隔离驱动芯片的应用场景,比如:
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不需要隔离的应用,如:PFC电源/电动空调压缩机/PTC电源等; -
若功率回路是PCB布局的第一考虑因素,则驱动设计要作取舍,隔离部分可能跟驱动部分距离较远; -
多管并联,分布式非隔离驱动方案;
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内部恒流源增加到1mA,让响应速度更快,抗噪耐量更高; -
阈值提高到9.5V,提高抗噪能力; -
可通过外围的R1来调整触发阈值;
比邻驱动™IVCR1412是业界第一款集成负压和米勒效应抑制功能,且为极紧凑SOT23-6封装的栅极驱动芯片。
因为IVCR1412输出准电流源,从而免除了栅极电阻,又能贴近功率管安装,则让栅极驱动环路最大限度地减小杂散电感,提升动态均流的效果明显。由于栅极驱动环路上没有栅极电阻,IVCR1412的强下拉输出可实现有源米勒效应抑制功能,从而可靠地关断MOSFET。
IVCR1412可为SiC MOSFET、Si MOSFET和IGBT提供简便、紧凑且可靠的栅极驱动解决方案,主要特点及应用框图如下:
相关链接:紧凑型SiC栅极驱动IVCR1412,集成负压和米勒效应抑制功能
注:以上型号中Q代表符合车规级(AEC-Q100)标准。
相关链接:隔离驱动芯片IVCO1A0x获车规级认证,助力汽车电子应用
瞻芯电子在“2023年碳化硅功率半导体和芯片技术研讨会”上专题介绍过比邻驱动™(Nextdrive®)系列芯片及众多产品和应用报告,为了帮助更多业界伙伴开发和应用,故将陆续精选内容发布。
本文因篇幅有限,分为上下两篇展开,下篇将介绍比邻驱动™(Nextdrive®)系列芯片在下列场景的应用:
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车载空调压缩机应用
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叉车充电机应用 -
车载PTC加热方案 -
风机驱动方案 -
IVCR1412芯片多管并联 -
Local Buffer方案