意法半導體車(chē)規柵極驅動(dòng)器提升電動(dòng)汽車(chē)電驅系統的可擴展性和性能

意法半導體的SiC MOSFET和IGBT電隔離車(chē)規柵極驅動(dòng)器STGAP4S可以靈活地控制不同額定功率的逆變器，集成可設置的安全保護和豐富的診斷功能，確保電驅系統通過(guò)ISO 26262 ASIL D認證。STGAP4S驅動(dòng)器集成模數轉換器 (ADC) 和反激式電源控制器，功能豐富，取得了功能安全標準認證，適用于設計可擴展的電動(dòng)汽車(chē)電驅系統。

STGAP4S的設計靈活性歸功于輸出電路，該電路允許將高壓功率級連接到外部MOSFET的推挽式緩沖電路，以調整柵極電流。這種架構讓工程師能夠利用STGAP4S及其豐富的功能來(lái)控制不同額定功率的逆變器，包括多個(gè)功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)的高功率設計。該驅動(dòng)器僅用非常小的MOSFET，就可以產(chǎn)生高達幾十安的柵極驅動(dòng)電流，并能夠處理高達1200V的電壓。

在驅動(dòng)器的重要功能中，先進(jìn)的診斷功能有助于對安全要求嚴苛的應用達到系統安全完整性標準ISO 26262 D級 (ASIL-D) 認證。自檢功能可以驗證連接的完整性、柵極驅動(dòng)電壓和去飽和以及過(guò)流檢測等內部電路是否正常工作。主控制器通過(guò)芯片的SPI端口讀取診斷狀態(tài)寄存器內的數據。此外，兩個(gè)硬件診斷引腳也可以提供故障狀態(tài)信號。

STGAP4S具有主動(dòng)米勒箝位、欠壓和過(guò)壓鎖定 (UVLO、OVLO) 以及去飽和、過(guò)電流和過(guò)熱檢測等保護功能，實(shí)現穩健可靠的設計，滿(mǎn)足嚴格的可靠性要求。該產(chǎn)品具有很高的設計靈活性，準許設計人員通過(guò)SPI端口配置一些參數，包括保護閾值、死區時(shí)間、去毛刺濾波。

STAGP4S還集成了一個(gè)帶全面保護功能的反激電源控制器，為高壓側電路供電以生成正負柵極驅動(dòng)電壓，提高SiC MOSFET的開(kāi)關(guān)速度和能效。高壓側和低壓側電路之間有6.4kV的電隔離能力。

EVALSTGAP4S評估板現已上市，板載兩個(gè)STGAP4S驅動(dòng)器，幫助設計人員在半橋應用中評估驅動(dòng)器的功能。該設計讓用戶(hù)能夠輕松地將更多電路板連接在一起，以評估更復雜的拓撲結構，例如，三相逆變器。

STGAP4S現已投入生產(chǎn)，采用SO-36W寬體雙列直插式封裝。