ST 的用于 SiC MOSFETs 和 IGBT 的隔离式汽车栅极驱动器提供了灵活性,可以控制不同功率等级的逆变器,具备可编程保护和诊断功能,允许进行 ISO 26262 ASIL D 。
集成了 ADC 和反激控制器,STGAP4S 为可扩展的电动汽车动力总成设计提供了功能丰富且符合功能安全要求的驱动器。
STGAP4S 的灵活性归功于其输出电路,该电路允许将高压电源阶段连接到外部 MOSFET 的推挽缓冲器,以扩展栅极电流能力。
这种架构使工程师能够利用 STGAP4S 及其广泛的功能来控制不同功率等级的逆变器,直至高功率设计中的多个功率开关并联.
该驱动器可以生成高达数十安培的栅极驱动电流,并且可以处理工作电压为 1200V 的 MOSFET。
该驱动器的关键功能之一是其诊断功能,可确保安全关键应用的安全完整性达到 ISO 26262 标准的 ASIL-D 级别。
诊断功能包括自我检查,以验证连接的完整性、栅极驱动电压以及内部电路(如去饱和和过流检测)的正确操作。
主系统可以通过 IC 的 SPI 端口读取诊断状态寄存器。此外,还有两个诊断引脚提供可硬件检测的故障状态指示。
除了包括主动米勒箝位、欠压和过压锁存(UVLO,OVLO)、以及去饱和、过流和过温检测等保护功能外,STGAP4S 还能使设计满足严格的可靠性要求。
该设备具有可配置参数,包括保护阈值、死时间、去抖动滤波,这些参数可以通过 SPI 进行编程,从而提供广泛的灵活性。
STGAP4S 还集成了一个完全保护的反激控制器。该控制器可以选用来生成高电压部分的正负栅极驱动信号的电源,以实现 SiC MOSFET 的快速高效切换。电气隔离屏障在低侧电路和高侧部分之间提供了 6.4kV 的隔离。
现已提供 EVALSTGAP4S 评估板,其中包括两个 STGAP4S 驱动器,以帮助在半桥应用中评估其功能。该设计使用户可以轻松地将更多板子连接在一起,以评估更复杂的拓扑结构,如三相逆变器。