绝缘体上硅(SOI)栅极驱动器
用于IGBT和MOSFET的绝缘体上硅(SOI)高压电平转换栅极驱动器
英飞凌绝缘体上硅(SOI)技术是一种高压的电平转换技术,具有许多独一无二和无与伦比的明显优势,包括集成自举二极管(BSD),以及业界一流的抗负瞬态电压尖峰的能力。每个晶体管都被埋入的二氧化硅隔开,从而可以有效避免易造成闩锁的寄生双极晶体管。该技术还可降低电平转换功率损耗,从而最大限度降低器件开关的功耗。这一先进工艺可打造出具有技术强化优势的单片式高压及低压电路 结构。
最新推出2ED218x - 高电流650 V,2.5 A半桥SOI栅极驱动器系列和2ED210x - 低电流650 V,0.7 A半桥 SOI栅极驱动器系列。两个产品系列均包含DSO-8和DSO-14封装选项。
绝缘体上硅 (SOI) 栅极驱动器的介绍
每个晶体管都由内部的二氧化硅隔离,从而消除了导致锁存的寄生双极晶体管。该技术还能降低电平转换功率损耗,从而最大限度地降低器件开关功耗。这种先进的工艺可实现单片高压和低压电路结构,并具有增强型技术优势,包括 2ED218x -- 大电流 650 V、2.5 A、半桥 SOI 栅极驱动器系列,以及 2ED210x -- 小电流 650 V、0.7 A、半桥 SOI 栅极驱动器系列。这两个产品系列都包括两种封装:DSO-8 和 DSO-14。
英飞凌 SOI 技术的主要优势
我们的 SOI 技术的主要优点是具有同类最佳的抗负瞬态电压能力,,可防止不稳定运行和闩锁(latch-up),同时提高可靠性。低欧姆集成自举二极管 (BSD) 具有最低的反向恢复和正向损耗,从而提高了效率、加快了开关速度、降低了温度并提高了可靠性。最小的电平转换损耗可提高驱动器效率并允许灵活的外壳设计,而集成的输入滤波器可增强抗噪性,每种电压设计等级200 V、600 V、650 V和1200 V耐受电压均有工作裕量。
VS 脚(-VS)上的负瞬态电压的运行稳健性
当今的大功率开关逆变器和驱动器承载着很大的负载电流。VS 脚上的电压摆动不会停在负直流母线电平上。由于电源电路中的寄生电感以及从芯片到 PCB 线路的寄生电感,其电压摆动会低于负直流母线电平。这种下冲电压称为"负瞬态电压"。采用英飞凌 SOI 技术的 EiceDRIVER™ 高压电平转换栅极驱动器产品具有业界最佳的运行稳健性。考虑到 SOI 栅极驱动器(6ED2230S12T)在 VBS = 15 V 时的安全工作线,脉冲宽度高达 1000 ns,产品不会出现不必要的功能异常或对 IC 造成永久性损坏。
集成自举二极管 (BSD)
由于其简单性和低成本,自举电源是向高边驱动电路供电的最常用技术之一。
自举电源由自举二极管和电容组成。电平转换栅极驱动器的浮动通道通常是为自举电路而设计的。英飞凌 SOI 驱动器集成了出色的超快速自举二极管。RBS ≤40 Ω 的低二极管电阻可实现较宽的工作范围。
具有此功能的英飞凌 SOI 驱动器可以驱动更大的 IGBT,而不会产生自热的风险,最大限度地减少了 BOM 数量,并降低了系统成本。
面对VS引脚的负瞬态电压(-VS)的运行稳定性
如今的高功率开关逆变器及驱动都携带很大的负载电流。VS引脚上的电压摆动不会只停留在负直流母线的电平上;相反,因为功率器件中的寄生电感及PCB走线中的寄生电感,它会摆动到负直流母线的电平以下。
采用英飞凌SOI技术的EiceDRIVER™高压电平转换门极驱动芯片产品,拥有业界一流的运行稳定性。下图显示了VBS = 15 V和脉宽高达1000 ns时6ED2230S12T(即将发布)的安全运行线。在绿色区域内,产品不会出现功能异常,亦不会对集成电路造成永久性损害。
This training features how the level-shift gate drivers work, what are negative voltage transient and how they affect level-shift gate drivers. In addition you will learn about the technology difference between Junction isolation and Infineon’s Silicon-On-Insulator technology.
You will have a glimpse of the different gate driver technologies available at Infineon and their benefits.
For a better understanding we will take a look at the optimization of external gate resistors to drive MOSFETs in a given application.
With this training, you will learn how to calculate a gate resistance value for an IGBT application, how to identify suitable gate driver ICs based on peak current and power dissipation requirements, and how to fine-tune the gate resistance value in laboratory environment based on worst case conditions.
We offer a large portfolio of level shift high voltage gate drivers – silicon-on-insulator (SOI) and junction isolated (JI) technologies. Learn about the advantages of Infineon SOI gate driver: integrated bootstrap diode, Low level-shift losses, saving space and cost, and negative VS robustness.