新闻中心

EEPW首页 > 电源与新能源 > 设计应用 > 英飞凌绝缘体上硅(SOI)高压驱动芯片的三个优势

英飞凌绝缘体上硅(SOI)高压驱动芯片的三个优势

作者:时间:2022-06-20来源:英飞凌收藏

现在的高功率变频器和驱动器承载更大的负载电流。如下图1 所示:由于功率回路里的寄生电感(主要由功率器件的封装引线和PCB的走线产生的),电路中VS脚的电压会从高压母线电压(S1通S2关时)变化到低于地的负压(S1关闭时)。图一右边波形中的红色部分就是VS脚在半桥感性负载电路中产生的瞬态负电压。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202206/435324.htm


电平转移有两个主要组成部分:


1 电平转移电路,其作用是把以COM脚为参考的输入逻辑信号转换成以VS脚为参考的输出驱动信号。

2 自举二极管,对浮地端的供电电容进行充电。


对于这两部分电路,的SOI驱动芯片有着明显的优势:


1. VS脚优异的抗负压能力


现在的高功率变频器和驱动器承载更大的负载电流。如下图1 所示:由于功率回路里的寄生电感(主要由功率器件的封装引线和PCB的走线产生的),电路中VS脚的电压会从高压母线电压(S1通S2关时)变化到低于地的负压(S1关闭时)。图一右边波形中的红色部分就是VS脚在半桥感性负载电路中产生的瞬态负电压。


这个瞬态负压尖峰会引起驱动芯片工作出错进而损坏功率器件,有时会直接损坏驱动芯片。这种负电压尖峰在大电流和高速开关时(尤其在使用宽禁带器件:碳化硅和氮化镓时)变的越来越大。器件的耐负压能力成了选择在这些应用领域里的关键因素。


的SOI技术中,芯片有源区和衬底之间是绝缘的,不存在像常规硅技术驱动芯片那样的寄生三极管和二极管,所以不会出现上述的负VS电压引起的问题。


的SOI有着非常高的耐负压能力,VS脚可以承受300ns的负100 V的电压。


31.png


2.极低的电平转移电路损耗


电平转移电路把低压端的开关信号传输到高压端,传输过程中消耗的能量决定了电平转移电路的损耗。随着开关频率的增加,电平转移电路的损耗所占整个驱动芯片损耗的比重越来越大。


英飞凌SOI高压驱动芯片的电平转移电路消耗的能量非常小。驱动芯片的超低损耗大大提高了高频应用的设计灵活性,同时也提高了系统的效率,从而提升了系统的可靠性和产品的寿命。


32.jpg


图2,相同封装和同等驱动能力,不同技术的高压驱动芯片的温度测试对比图(同样测试条件和PCB板),英飞凌的SOI高压驱动芯片比其它芯片的温度低55.6°C.


3.芯片内部集成的自举二极管


高压驱动芯片的浮地端电路普遍使用自举供电,这是一种简单和低成本的供电方案。但是常规的硅技术的高压驱动芯片必须外加自举二极管,或使用芯片内部集成的低效自举MOSFET和额外的内部控制电路实现自举供电。


英飞凌的SOI驱动芯片内部集成了超快恢复自举二极管,优异的反向恢复特性和小于40欧姆的动态电阻,大大拓宽了芯片的使用范围,可以驱动更大容量的功率器件而不会过热,从而简化了电路设计,降低了系统成本。


33.png


图3显示了自举供电电路,由自举二极管和电容组成。自举供电是电平转移方式高压驱动芯片浮地端电路的典型供电方式。


更多详细分析,请戳视频:


SOI 电平位移驱动IC在LED Lighting中的应用


34.jpg


英飞凌SOI高压驱动芯片一览表


35.jpg




评论


相关推荐

技术专区

关闭