TIDA-01605

具有两级关断保护功能的汽车类双通道 SiC MOSFET 栅极驱动器参考设计

TIDA-01605

设计文件

概述

此参考设计是一种通过汽车认证的隔离式栅极驱动器解决方案,可在半桥配置中驱动碳化硅 (SiC) MOSFET。此设计分别为双通道隔离式栅极驱动器提供两个推挽式偏置电源,其中每个电源提供 +15V 和 –4V 输出电压以及 1W 输出功率。栅极驱动器能够提供 4A 峰值拉电流和 6A 峰值灌电流。该驱动器实现了增强型隔离,可承受 8kV 峰值隔离电压和 5.7kV RMS 隔离电压以及超过 100V/ns 的共模瞬态抗扰度 (CMTI)。此参考设计包含两级关断电路,可在短路情况下保护 MOSFET 抵御电压过冲。DESAT 检测阈值和第二级关断延迟时间是可配置的。此设计采用 ISO7721-Q1 数字隔离器来连接故障信号和复位信号。整体采用 40mm × 40mm 的紧凑型双层 PCB 板设计。

特性
  • 用于在半桥配置中驱动 SiC MOSFET 的紧凑型双通道栅极驱动器解决方案
  • 4A 峰值拉电流和 6A 峰值灌电流驱动能力,适用于驱动 SiC MOSFET、Si MOSFET 和 IGBT,开关频率高达 500kHz
  • 紧凑高效的内置隔离式偏置电源(具有 15V 和 –4V 输出)
  • 分立式两级关断功能可实现短路保护,具有可调的电流限制和延迟(消隐)时间
  • 提供大于 100V/ns 的高 CMTI 以及增强的 8kV 峰值电压和 5.7kV RMS 电压隔离
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设计文件和产品

设计文件

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

ZHCU460A.PDF (5408 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRVT3A.PDF (214 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRVT4A.PDF (55 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRVT5A.PDF (1731 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRVT7A.ZIP (789 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCEJ7A.ZIP (288 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRVT6A.PDF (6671 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

MOSFET

CSD17313Q2采用 2mm x 2mm SON 封装的单路、32mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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变压器驱动器

SN6501-Q1适用于隔离电源的汽车类低噪声、350mA、410kHz 变压器驱动器

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并联电压基准

TL431-Q1汽车类可调节精密并联稳压器(引脚布局:KRA)

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数字隔离器

ISO7721-Q1EMC 性能优异的汽车类双通道、1/1、增强型数字隔离器

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比较器

LMV762Q-Q1具有推挽式输出的低压、精密比较器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7B69-Q1汽车级 150mA、非电池电源 (40V)、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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隔离式栅极驱动器

UCC21530-Q1Automotive, 4A, 6A, 5.7kVRMS, isolated dual-channel gate driver with EN and DT pins for IGBT/SiC

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 Automotive Dual-Channel, SiC MOSFET Gate Driver Reference Design (Rev. B) 2020年 6月 3日
白皮书 符合 IEC60664 标准的电机驱动应用电路板绝缘设计 PDF | HTML 英语版 PDF | HTML 2023年 9月 11日
设计指南 汽车类双通道 SiC MOSFET 栅极驱动器参考设计 (Rev. A) 最新英语版本 (Rev.B) 2019年 7月 15日
白皮书 High-voltage reinforced isolation: Definitions and test methodologies 2014年 10月 16日

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