Набор новых микросхем драйверов затворов для решения задач SiC

May 22, 2023

По мере того, как МОП-транзисторы на основе SiC набирают популярность в энергетической отрасли, производители круглосуточно работают над созданием эффективных силовых переключателей для МОП-транзисторов. В этой статье освещаются новейшие микросхемы драйверов затворов, которые недавно были представлены в силовой полупроводниковой промышленности.

Infineon расширяет свой портфель EiceDRIVER, добавляя семейство драйверов затворов 2EDi. В портфолио EiceDRIVER используются трансформаторы без сердечника для своих гальванически изолированных микросхем драйверов затворов, и новое семейство 2EDi следует этому примеру. Микросхемы предназначены для управления Si-MOSFET, SiC-MOSFET и силовыми ключами на основе GaN. Компания заявляет, что новое семейство предназначено для надежной работы в высокопроизводительных полумостах CoolMOS, CoolSiC и OptiMOS MOSFET.

Новейшие двухканальные драйверы затворов с гальванической развязкой предназначены для применения в импульсных источниках питания (SMPS). По данным Infineon, эти устройства повышают производительность и оптимизируют операции в топологиях жесткого и мягкого переключения с управлением на первичной и вторичной стороне. Благодаря высокой точности задержки распространения и низкому межканальному рассогласованию эти продукты могут быть полезны в быстропереключающихся энергосистемах.

Продукты оснащены функцией блокировки при пониженном напряжении (UVLO) с временем запуска и быстрым восстановлением не более двух мкс. Благодаря технологии трансформаторов без сердечника эти продукты обладают высокой устойчивостью к синфазным переходным процессам. Кроме того, встроенная схема ограничения выходного сигнала устраняет выходной шум, особенно когда напряжение питания драйвера затвора ниже порога UVLO.

Сообщается, что продукты, упакованные в корпуса DSO с выводами и безвыводные корпуса LGA, экономят до 36% места в низковольтных приложениях. Новые продукты семейства 2EDi коммерчески доступны под номерами деталей 2EDB8259F, 2EDB7259Y, 2EDB8259Y и 2EDB9259Y.

Еще одним драйвером затвора, недавно выпущенным в отрасли, является семейство модулей IGBT/SiC SCALE-iFlex LT NTC производства Power Integrations. Как и драйверы затворов Infineon, семейство SCALE-iFlex LT NTC представляет собой двухканальный драйвер затвора, подходящий для использования в приложениях SiC MOSFET. Продукт можно использовать с модулями биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), такими как Mitsubishi LV100 и Infineon XHP 2, поскольку он поддерживает классы напряжения IGBT от 1200 В до 3300 В.

Семейство микросхем драйвера затвора SCALE-iFlex LT NTC состоит из драйвера затвора, адаптированного к модулю (MAG) (2SMLT0220D2C0C) и изолированного главного устройства управления (IMC) (2SILT1200T2A0C-33). По данным Power Integrations, блок IMC поддерживает до четырех MAG при параллельном подключении. Параллельное соединение между MAG из одного блока IMC помогает сэкономить место.

В продукте реализовано активное ограничение, гарантирующее частичное включение силового полупроводника, когда напряжение коллектор-эмиттер пересекает заранее заданный порог. Это сохраняет полупроводник в линейном режиме.

Устройство включает в себя функцию считывания температуры для общего наблюдения за системой. Контролируя данные отрицательного температурного коэффициента силового модуля, драйвер затвора может точно управлять нагревом в преобразовательных системах. Во время работы каждый MAG измеряет температуру NTC подключенного силового модуля. Обнаруженный сигнал передается в IMC, и измерение проводится через электрический интерфейс.

Продукт также имеет конформное покрытие, защищающее компоненты платы. Процесс конформного покрытия помогает достичь высокой надежности и делает изделие пригодным для использования в суровых условиях и загрязненной среде.

В заключение этого обзора мощности мы рассмотрим новый модуль SiC MOSFET со встроенным барьерным диодом Шоттки (SBD) от Mitsubishi Electric.

Устройство на основе SiC предназначено для тяжелых приложений, таких как преобразование энергии в железнодорожных системах. Поскольку устройства SiC являются энергоэффективными и энергоэффективными, компания Mitsubishi заявляет, что этот продукт имеет меньший углеродный след, чем его кремниевые аналоги. Говорят, что SiC-MOSFET, встроенный в SBD, снижает потери при переключении на 91%. Это обеспечивает высокую эффективность и надежность инверторных систем для крупного промышленного оборудования, такого как железные дороги и электроэнергетические системы.