汽车应用需要更高的效率和可靠性

　　当前，新能源汽车技术和市场正处于一个火热发展的阶段，以节能为核心的相关技术研发和应用也扩大到包括传统汽车和新能源汽车在内的整个汽车领域。对于汽车应用工程师来说，当前所面临的最大挑战是：为汽车带来更高效率、更高可靠性的应用产品，特别是在混合动力车（HEV）和电动汽车（EV）领域。

　　在汽车领域，有一些新的功能正日益受到重视，主要有以下七种：提高燃油效率；降低CO2的排放量；负载电气化；提高电路和元件的可靠性；减小元件的外形尺寸和重量；改善热性能；降低电磁辐射等外部环境干扰带来的影响。这些新的功能同时对汽车应用提出了一些新的要求，如大功率的逆变器、更高的总线电压、应对严苛的汽车环境等，这使得相关的汽车IC必须具有很高的功率密度和优秀的抗噪声能力。

飞兆半导体技术行销副经理张瑞斌

　　据飞兆半导体技术行销副经理张瑞斌先生介绍，在HEV和EV领域，逆变器应用主要分为以下三个方面：运动控制；电池管理；DC/DC转换器。



　　回顾过去，更高功率、更小体积、抗噪声能力更强的逆变器一直是技术的发展方向和市场的需求。



　　对于逆变器本身而言，功率需求的不断提升无疑是目前最大的挑战。



　　为应对以上挑战，飞兆半导体最新推出了大电流高侧栅极驱动器IC产品FAN7171和大电流高侧与低侧栅极驱动器IC产品FAN7190，为严苛的汽车应用环境提供更高效率、更大驱动电流和更高稳定性的集成式逆变器解决方案。

　　FAN7171是一款能够驱动工作电压高达+500V的高速MOSFET和IGBT的单片式高侧栅极驱动器IC，而FAN7190则能够驱动工作电压高达+600V的MOSFET和IGBT。更大的驱动能力能够实现功率更高的系统，提高功效。FAN7171和FAN7190这两款器件均具有缓冲输出级，带有设计用于大脉冲电流驱动能力和最小交叉传导的全部NMOS晶体管，FAN7171和FAN7190都能提供4.5A的源/漏电流驱动能力。以下是FAN7171和FAN7190结构图。





　　在可靠性方面，FAN7171和FAN7190和同类竞争产品相比，具有更好的抗噪声能力，15V VBS下负电压摆幅（VS）低至-9.8V，可以此来提高在恶劣噪声环境中的耐久性。同时，FAN7171和FAN7190都满足汽车AEC Q100 Class 1标准，具有较高的高集成度，能够减少元件数目并降低材料清单成本，缩小占板空间并可以缩短设计和验证周期。

　　据张瑞斌介绍，由于采用了飞兆半导体的高压工艺和共模噪声消除技术，FAN7171和FAN7190具有业内同类产品中最高的正向共模抑制比，其高侧驱动器可在dv/dt噪声环境下稳定工作。FAN7171和FAN7190的欠压锁定（UVLO）电路能防止器件在VBS低于特定阈值电压时出现故障。此外，FAN7171和FAN7190还提供低功耗IOBS、IQCC，采用8引脚小外形封装（SOP），产品先已开始供货。