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行业资讯英飞凌科技宣布推出新的隔离式栅极驱动器 IC 产品系列——EiceDRIVER 1ED301xMC12I。该系列包含三个型号:1ED3010、1ED3011 和 1ED3012,分别针对硅 mosfet、IGBT 和 SIC MOSFET 的操作进行了设计。
这些器件集成了光耦仿真器输入,并与现有的光耦仿真器和光耦合器引脚兼容。通过此次发布,英飞凌旨在把握不断增长的 SiC 市场以及太阳能、电机和储能等电力电子应用领域的机遇。

EiceDRIVER IC 的关键电气特性
1ED301xMC12I 系列(数据表链接)的 IC 组件是带有集成电流隔离的单通道隔离式栅极驱动器。该产品系列包含三个型号,功能相同但针对不同应用场景:1ED3010 适用于硅 MOSFET,1ED3011 适用于 IGBT,1ED3012 适用于 SiC MOSFET。英飞凌提供采用六引脚 CTI 600 和六引脚 DSO 封装(爬电距离 8 mm)的器件,可作为六引脚光耦合器的直接替代品。
这些器件可提供 6.5 A(典型值)的输出电流,其电源侧输出的额定电压为 35 V(绝对最大值)。英飞凌建议,在二极管高侧("导通"状态)的输入正向电流为 5.5 mA 至 15 mA(最大 20 mA),在二极管低侧("关断"状态)的输入电压为 -15 V 至 0.9 V。IC 内置输出欠压锁定和有源关断功能作为保护特性。这些器件的工作温度范围为 -40°C 至 150°C,并已根据 JEDEC JESD47、JESD22 和 J-STD-020 标准通过工业应用验证。
变压器光耦仿真与 PMOS 电流源
作为隔离器,这些器件具有超过 300 kV/μs 的共模瞬态抗扰度、40 ns 的传播延迟以及 ±10 ns 的传播延迟匹配度。其隔离特性已通过 UL 1577 安全认证,在 60 秒内具有 5.7 kV(有效值)的隔离电压。英飞凌计划进行 IEC 60747-17 认证,其最大重复峰值隔离电压为 1,767 V(峰值),以检验其加强绝缘性能。英飞凌声称,这些指标提供了同类最佳的稳健性。
1ED301xMC12I 芯片中的光耦仿真器利用空心变压器跨过隔离栅传输数据。输入级模拟二极管的阳极和阴极,但不使用传统光耦合器和隔离器中的光进行传输。相反,该芯片通过变压器利用耦合磁场进行传输。这种传输机制的改变可能提供了更好的隔离性能,也是 1ED301xMC12 系列具有高共模瞬态抗扰度的原因。
在输出侧,英飞凌设计栅极驱动器 IC 的电流源级时,仅使用了 PMOS 型 MOSFET。传统 MOSFET 在初始转换阶段提供峰值电流。而 PMOS 能够在整个栅极电压范围内(直至 VCC)维持强大的源极电流。这使得这些 IC 具有快速导通速率。这些特性的结合实现了精确、稳健的开关和改善的导通性能。
与传统光耦隔离器件的直接替代兼容性
光耦仿真器和光耦合器常用于电机驱动器、太阳能逆变器、电动汽车充电器和储能设备等应用中的电力电子电路。现有设计通常利用基于光耦的控制方案来提供输入与输出之间的电流隔离。
近年来,电力电子应用中对转向 SiC 技术的兴趣显著增加。SiC MOSFET 在高压、高温和高频应用中优于传统硅 MOSFET,从而提高了效率。然而,迁移到 SiC 技术可能需要修改现有的基于光耦的控制方案,并围绕 SiC 栅极驱动器进行设计。
英飞凌正是基于这一价值主张推出了 1ED301xMC12I 产品系列。这些器件与标准六引脚光耦合器/隔离器具有引脚到引脚的兼容性,可直接替代使用 IGBT 或硅 MOSFET 的现有设计。其中,1ED3012 器件与 SiC 兼容,可作为计划使用 SiC 器件的设计人员的输入隔离式栅极驱动器。
双引脚,双走线
1ED301xMC12I 采用双引脚输入。英飞凌表示,这带来了更好的噪声性能。典型的六引脚或八引脚输入隔离式 IC 至少需要三个引脚:Vsup、GND 和 PWM。为了最大化性能,这些引脚通常需要外部滤波器,例如 Vsup 与 GND 之间的去耦电容或用于 PWM 的输入滤波器。
英飞凌的新器件仅需两条走线,输入电流在毫安级范围内。只需使用一个缓冲器和一个外部电阻,或者一个 MOS 管和一个外部电阻即可驱动,只要输入电流被限制在其额定值内即可。英飞凌认为,较低的输入电流由于具有较低的欧姆特性,从而带来更强的抗噪能力。
提供配套支持工具
新型隔离式 EiceDRIVER IC 现已上市,可通过英飞凌及其分销商购买。此外,还提供采用半桥配置的评估板 eval-1ED3012MC12I-SIC,用于使用 SiC MOSFET 测试这些新型栅极驱动器。