35V 4A SiC 및 IGBT 8핀 드라이버, 통합된 음전압 포함

1. 특징

• 드라이버 전류 용량: 4A 싱크 및 소스 피크 드라이브 전류

• 최대 35V까지 넓은 VCC 범위

• 통합된 3.5V 음극 바이어스

• 하단 스위치용으로 설계되었으며 부트스트랩 고측 전원에 적합

• 양전압 및 음전압 게이트 드라이브 전압을 위한 UVLO(언더볼트 락아웃)

• 내부 블랭킹 시간과 함께 단락 보호를 위한 디세이션 감지

• UVLO 또는 DESAT 감지 시 오류 출력

• 외부 회로용 5V 10mA 참조, 예: 디지털 격리기

• TTL 및 CMOS와 호환되는 입력

• 고주파 및 전력 애플리케이션용 SOIC-8 패키지로 노출된 패드 포함

• 내장 디글리치 필터를 사용한 45ns의 저 전달 지연 시간(형식값)

• AEC-Q100 인증

2. 응용 분야

• 차량 탑재형 충전기

• 전기차/하이브리드 전기차 인버터 및 충전 스테이션

• AC/DC 및 DC/DC 변환기

• 모터 드라이브

3. 설명

IVCR1402Q는 AEC-Q100 인증을 받은 4A 단일 채널 고속 스마트 드라이버로, SiC MOSFET 및 IGBT를 효율적이고 안전하게 구동할 수 있습니다. 음의 바이어스를 가진 강력한 드라이브는 높은 dv/dt 작동에서 밀러 효과에 대한 잡음 저항을 개선합니다. 비포화 검출 기능은 강인한 단락 회로 보호를 제공하며, 전력 장치와 시스템 구성 요소 손상을 줄입니다. 고정된 200ns 블랭킹 시간이 삽입되어 스위칭 엣지 전류 스파이크 및 노이즈로 인해 과전류 보호가 사전에 트리거되는 것을 방지합니다. 고정된 양극 게이트 드라이브 전압 UVLO 및 고정된 음극 바이어스 UVLO 보호 기능은 건강한 게이트 동작 전압을 보장합니다. 활성 저전압 결함 신호는 UVLO 또는 과전류가 발생할 때 시스템에 경고를 보내며, 노출된 열 패드와 낮은 전파 지연 및 불일치로 인해 SiC MOSFET가 수백 kHz로 스위칭할 수 있도록 합니다. 통합된 음전압 생성기와 5V 참조 출력은 외부 부품 수를 최소화합니다. 이 제품은 음전압 생성, 비포화 검출 및 UVLO 기능을 8핀 패키지에 포함한 최초의 산업용 SiC MOSFET 및 IGBT 드라이버입니다. 이는 컴팩트 설계에 이상적인 드라이버입니다.

장치 정보

4. 핀 구성 및 기능

5. 사양

5.1 절대 최대 등급

자유 공기 온도 범위 내 (다른 언급이 없는 경우) (1)

(1) 절대 최대 등급에 나열된 사항을 초과하여 작동하면 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다.

장기간 절대 최대 등급 상태에서 노출되면 장치 신뢰성이 저하될 수 있습니다.

5.2 ESD 등급

5.3 권장 동작 조건

5.4 열 정보

5.5 전기적 사양

특별히 언급되지 않는 경우, VCC = 25V, TA = –40°C에서 125°C, VCC에서 GND로 1-μF 우회 커패시턴스, f = 100 kHz.

전류는 지정된 단자로 들어가는 것이 양수이고 나가는 것이 음수이다. 전형적인 조건 사양은 25°C에서이다.

6 전형적인 특성

7 상세 설명

IVCR1402Q 드라이버는 InventChip의 최신 기술을 적용한 단일 채널 저측 고속 게이트 드라이버입니다.

내장된 음압 생성, 디포화/단락 보호, 프로그래밍 가능한 UVLO를 특징으로 합니다.

이 드라이버는 업계 최고 수준의 특성과 가장 소형이며 신뢰할 수 있는 SiC MOSFET 게이트 구동 제어를 제공합니다.

모든 필요한 SiC MOSFET 게이트 기능을 갖춘 최초의 산업용 드라이버입니다.

SOIC-8 패키지에 있는 운전 기능

함수 블록 다이어그램

7.1 입력

IN는 역전치성 논리 게이트 드라이버 입력입니다. 핀은 약한 당기는 힘을 가지고 있습니다. 입력값은 TTL와 CMOS입니다.

최대 20V 입력 허용량으로 호환 가능한 논리 레벨

7.2 생산량

IVCR1402Q는 4A 토템 폴 출력 스테이지가 있습니다. 그것은 가장 높은 피크 소스 전류를 제공

전원 전환 전환의 밀러 고원 지역에서 필요한 것입니다. 강력한 싱크 능력은

기생충 밀러에 대한 면역을 향상시키는 드라이버 출력 단계에서 매우 낮은 당겨진 임피던스

턴 효과, 특히 낮은 게이트 전하 Si MOSFET 또는 신생 넓은 대역 간격 SiC MOSFET가

사용됨.

7.3 음전압 생성

시작 시, NEG 출력은 GND로 끌려가고 전류 소스가 충전하도록 고 전류 경로를 제공합니다.

외부 음전압 커패시터 CN (일반적으로 1uF)을 OUT 핀을 통해 충전합니다. 이 커패시터는 10us 미만에

2.0V 이상으로 충전될 수 있습니다. 커패시터 전압 VCN이 충전되기 전까지, \/FAULT는 IN의 논리 레벨과 상관없이 낮게 유지됩니다.

음전압 바이어스가 준비되면 NEG 핀과 \/FAULT 핀이 해제되고 OUT이 입력 신호 IN을 따라 시작합니다. 내장된 음전압 조절기는

PWM 주파수와 듀티 사이클에 관계없이 정상 작동을 위해 음전압을 -3.5V로 조절합니다. 게이트 드라이브 신호 NEG는

그런 후 VCC-3.5V와 -3.5V 사이에서 전환됩니다.

VCC-3.5V와 -3.5V 사이에서 전환됩니다.

7.4 저전압 보호

운전자의 모든 내부 및 외부 편향은 건전한 운영 상태를 보장하기 위해 모니터링됩니다. VCC는

저전압 감지 회로로 모니터링됩니다. 드라이버 출력은 종료 (하락 당겨) 또는 낮은 유지

전압이 설정된 한계 아래입니다. VCC UVLO 문은 게이트 전압보다 3.5V 높다는 점에 유의하십시오.

음전압도 모니터링합니다. UVLO는 1.6V의 고정된 음수 임계값을 가지고 있습니다. 음전압

콘덴서 결함이 콘덴서 전압이 임계치 이하로 떨어질 수 있습니다. UVLO 보호는 그 다음 당겨

MOSFET 게이트가 착륙 /FAULT는 UVLO가 감지되면 낮게 당겨집니다.

7.5 불포화물 검출

단전 또는 과류가 발생하면, 전력 장치 (SiC MOSFET 또는 IGBT) 드레인 또는 수집가

전류가 너무 높은 값으로 증가 할 수 있기 때문에 장치가 포화 상태에서 벗어나고 Vds/Vce

이 장비들은 상당히 높은 값으로 올라갈 것입니다. 일반적으로 클램프 된 Cblk, 빈 콘덴서와 함께 DESAT 핀

ID x Rds_on, 이제 내부 1mA 일정한 전류 소스에 의해 훨씬 더 높은 충전 할 수 있습니다. 이 모든 것은

전압이 9.5V의 전형적인 임계값에 도달하면, OUT와 /FAULT 모두 낮게 당겨집니다. 200ns 빈 시간 삽입

OUT 상승 가장자리에 Coss 방출로 인해 DESAT 보호 회로가 조기 작동되는 것을 방지하기 위해.

내부 일정한 전류의 손실을 최소화하기 위해, 주 스위치에서 전류의 출원은 꺼집니다

이 상태가 안되네요 다른 용량을 선택하면 다운 지연 시간 (외부 빈킹 시간) 이 될 수 있습니다.

프로그래밍된 방광시간은 계산할 수 있습니다.

Teblk = Cblk ∙Vth / IDESAT

예를 들어 Cblk가 47pF라면 Teblk = 47pF ∙9.5V / 1mA = 446ns

참고: Teblk는 이미 내부 Tblk 200ns의 빈 시간도 포함합니다.

현재 제한 설정에 대해서는 다음 식을 사용할 수 있습니다.

Ilimit = (Vth R1* IDESAT VF_D1)/ Rds_on

여기서 R1은 프로그래밍 저항, VF_D1은 고전압 다이오드 전압, Rds_on은 SiC MOSFET 회전

175C와 같은 추정된 접합 온도에서의 저항에 대한

다른 전력 시스템에서는 다른 꺼 시간도 필요하죠. 최적화된 턴오프 시간은

시스템 단축 기능, Vds 및 버스 전압 울림을 제한하는 동시에

7.6 잘못

/FAULT는 내부 업 저항이 없는 열린 컬렉터 출력입니다. 불포화 및 전압 아래에서

감지되면 /FAULT 핀과 OUT 핀이 모두 낮게 당겨집니다. /FAULT 신호는 10s 동안 낮은 상태로 유지됩니다

결함 상태가 제거됩니다. / 결함 자동 복구 신호입니다. 시스템 컨트롤러는 어떻게

/FAULT 신호에 반응하기 위해 다음 다이어그램은 신호 순서를 보여줍니다.

7.7 NEG

NEG가 낮아질 때 외부 음극 바이어스 커패시터는 빠르게 충전됩니다. 이는 전원이 켜지는 동안에 발생합니다.

그리고 재시작 기간 중, 어떤 오류가 감지된 후 10μs /FAULT 저전압 기간이 만료되기 직전입니다. 전원이 켜지는 동안

재시작 기간 중, 음극 바이어스 커패시터 전압 VCN이 측정됩니다. 전압이 VN의

UVLO 임계값을 초과하면 NEG는 고임피던스 상태가 되고 OUT이 게이트 드라이브 제어를 인수합니다.

8 응용 및 구현

IVCR1402Q는 컴팩트 설계에 이상적인 드라이버입니다. 이는 로우사이드 드라이버입니다. 그러나 내장된

음전압 생성기 덕분에 격리된 바이어스 없이 하이사이드 드라이버로 사용할 수 있습니다.

저비용 부트스트랩을 대신 사용할 수 있습니다. 아래 회로도는 일반적인 헤일프 브릿지

드라이버 응용 사례를 보여줍니다.

9 레이아웃

좋은 레이아웃은 원하는 회로 성능을 달성하는 핵심 단계입니다. 단단한 토양은 먼저 시작해야 합니다.

노출 된 패드를 운전자 바닥에 묶는 것이 좋습니다. 콘덴시터에

위치 배열에 대한 저항보다 더 높은 우선 순위를 가지고 있습니다. 1uF와 0.1uF 분리 콘덴시터

VCC 핀에 가까이 있고 운전자의 지상 평면으로 연결되어야 합니다. 음전압 콘덴시터는

OUT와 NEG 핀 근처에 위치해 빈컨디셔터는 운전자에게도 가깝게 있어야 합니다. 작은 필터

(with10ns 시간 상수) 입력 신호를 통과해야 하는 경우 IN의 입력에서 필요할 수 있습니다

소란 많은 지역을 지나서 다음은 추천된 레이아웃입니다.

10 포장 정보

SOIC-8 (EP) 패키지 차원