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ST全新電氣隔離閘極驅動器 先進隔離技術簡化功率系統

  • 陳俞萍/台北

意法半導體全新電氣隔離閘極驅動器以強化隔離設計簡化功率系統設計。意法半導體
意法半導體全新電氣隔離閘極驅動器以強化隔離設計簡化功率系統設計。意法半導體

全球半導體領導廠商意法半導體(STMicroelectronics,NYSE:STM;ST)進一步擴充STGAP3S閘極驅動器系列。此系列採用強化電氣隔離設計,可提高可靠性;此次新增高效率且具成本效益的3A系列,適用於驅動電流需求較低的電路。其中,全新STGAP3S3S針對碳化矽(SiC)MOSFET最佳化,STGAP3S3IF 則適用於IGBT。

所有STGAP3S閘極驅動器皆可搭配最高1200V的高壓電源軌運作,適用於功率因數校正(PFC)、電源供應器、DC/DC轉換器及逆變器等電路。產品並取得UL 1577、IEC 60747-17等國際安全與絕緣認證,其隔離能力、安全運作,以及在高電壓環境下的長期可靠性均獲獨立驗證。典型應用包括充電站、儲能系統(ESS)、太陽能逆變器、堆高機等工業電動車、感應加熱設備,以及一般驅動設備、泵浦與風扇。

ST採用先進的強化電氣隔離技術,可保護功率級電路免受最高9.6kV瞬態電壓影響,共模瞬態抗擾度(CMTI)最高可達200V/ns。STGAP3S系列共有三個系列,分別可提供或吸收最高10A、6A,以及此次新增3A的閘極驅動電流,各系列均提供針對IGBT與碳化矽MOSFET最佳化的不同型號。

全新STGAP3S3系列提供3A閘極驅動能力,內建完整的主動式Miller箝位功能,包括箝位MOSFET,可避免功率開關因感應而發生非預期導通,進而防止直通電流。將 MOSFET 整合於驅動器內,不僅可節省 PCB 空間、簡化電路設計並減少所需元件,在最高3A的閘極驅動電流下也能提供適當的箝位效能。6A STGAP3S6與10A STGAP3SX系列則內建可驅動外接MOSFET的前級驅動器,讓高閘極驅動電流系統能更彈性地最佳化箝位速度。

所有STGAP3S閘極驅動器皆具備去飽和偵測與軟關斷功能,可控制電壓與電流在切換時的變化,並在過載或短路等危險狀況下保護功率開關。6A、10A系列以及此次新增、適用於SiC MOSFET的3A型號,也可外接電阻,以最佳化軟關斷速度。

所有型號皆設有診斷腳位,可顯示去飽和保護、欠壓鎖定(UVLO)及過熱關斷功能是否啟動。此外,這些驅動器支援負閘極電壓,可進一步抑制非預期導通,在故障關斷時保護元件,並確保正常關斷過程中能穩定切換且不產生振鈴。

ST也為每款STGAP3S閘極驅動器提供評估板,包括最新推出的3A型號。EVLSTGAP3S3S與EVLSTGAP3S3IF這兩款評估板皆採半橋設計,保護功能已預先設定,並提供測試點與診斷LED,協助開發工作。

用於驅動IGBT與SiC MOSFET的STGAP3S全系列,包括STGAP3S3、STGAP3S6及STGAP3SX系列,目前均已量產。這些閘極驅動器採用SO16W寬體封裝。更多資訊請參閱官網。