STGAP2SiCD產品介紹:
STGAP2SiCD 是一種雙柵極驅動器，可在每個柵極驅動通道與低壓控制和介面電路之間提供電流隔離。柵極驅動器具有 4 A 電流能力和軌到軌輸出的特點，使其適用於功率轉換和工業電機驅動器逆變器等中高功率應用。分離的輸出引腳允許通過使用專用柵極電阻器獨立優化開啟和關閉，而米勒鉗位功能允許在半橋拓撲的快速換向期間避免柵極尖峰。該器件集成了保護功能：提供專用 SD 和 BRAKE 引腳，包括 UVLO 和熱關斷，可輕鬆設計高可靠性系統。在半橋拓撲中，互鎖功能可防止輸出同時處於高電平，從而避免在邏輯輸入命令錯誤的情況下出現直通情況。聯鎖功能可以通過專用配置引腳禁用，從而允許兩個通道獨立和並行運行。輸入到輸出傳播延遲結果包含在 75 ns 內，提供高 PWM 控制精度。提供待機模式以減少閒置功耗。
STGAP2HD 與 STGAP2SiCD Pin to Pin 功能一樣差異在於STGAP2SiCD栅极驱动电源开启 14.6V -16.4V 和 栅极驱动电源關斷13.9V-15.7V
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關鍵特徵:
- 高達 1200 V 的高壓軌
- 驅動器電流能力：4 A 灌電流/拉電流 @ 25 °C
- dv/dt 瞬態抗擾度 ±100 V/ns
- 總體輸入-輸出傳播延遲：75 ns
- 獨立的接收器和源極選項，便於柵極驅動配置
- 4 個米勒夾鉗
- 欠壓鎖定功能
- 可配置的聯鎖功能
- 專用 SD 和 BRAKE 引腳
- 高達 26 V 的柵極驅動電壓
- 3.3 V、5 V TTL/CMOS 輸入，帶遲滯
- 溫度關斷保護
- 待機功能
- 6 kV 電流隔離
- VH_x UVLO 開啟臨界點 14.6-16.4V
- VH_x UVLO 關斷臨界點 13.9-15.7V
- 寬體 SO-36W
應用產業:
- 用於工業驅動器、工廠自動化、家用電器和風扇的電機驅動器
- 600/1200 V 逆變器
- 電池充電器
- 感應加熱
- 焊接
- UPS
- 電源裝置
- DC-DC 轉換器
- 功率因數校正
STGAP2SiCD 主要工作說明:
1.Gate driving power supply and UVLO
STGAP2SiCD 是一款靈活且緊湊的柵極驅動器，具有 4 A 輸出電流和軌到軌輸出。 該器件允許實現單極或雙極柵極驅動。
VH_x 電源引腳提供欠壓保護，固定遲滯設置關斷閾值，從而避免間歇操作。當 VH_x 電壓低於 VHoff 閾值時，輸出緩衝器進入“安全狀態”。
當 VH_x 電壓達到 VHon 閾值時，器件恢復正常工作並根據實際輸入引腳狀態設置輸出。
VDD 和 VH_x 電源引腳必須使用本地旁路電容正確濾波，並聯使用不同值的電容器為脈衝電流供應和高頻濾波提供本地存儲。
最好的濾波是通過使用低 ESR SMT 陶瓷電容器 ，因此推薦使用 ，必須將 100 nF 陶瓷電容器放置在盡可能靠近每個電源引腳的位置
，並應在其附近放置一個值在 1 μF 和 10 μF 之間的旁路電容器。
2.Power-up, power-down and ‘safe state’
以下條件定義了“安全狀態”：
• GOFF = ON 狀態
• GON = 高阻抗
在隔離側上電 (VH_x < VHon) 和整個器件斷電期間，此類條件保持不變
相位 (VH < VHoff)，與輸入引腳的值無關。
該器件集成了一種結構，當 VH 時，將驅動器輸出箝位到不高於 SafeClp 的電壓
電壓不足以主動開啟內部 GOFF MOSFET。 如果 VH_x 正電源引腳懸空
或未提供，GOFF 引腳因此被箝位到小於 SafeClp 的電壓。
如果設備控制部分的電源電壓 VDD 未提供，則輸出處於安全狀態，並且
保持在這種狀態，直到 VDD 電壓恢復到工作狀態。
隔離側和低壓側上電後，器件輸出狀態取決於輸入引腳的狀態。
3. Control Inputs
該設備通過以下邏輯輸入進行控制：
• SD：低電平有效關斷輸入；
• BRAKE：低電平有效制動輸入；
• INA、INB：通道A 和通道B 驅動器輸出的高電平有效邏輯輸入；
• iLOCK：用於啟用或禁用聯鎖保護。
表 9 描述了驅動程序 IO 的操作。
4.Watchdog
隔離的 HV 側具有看門狗功能，以便識別何時無法與 LV 側通信，例如因為未提供 LV 側的 VDD
在這種情況下，驅動器的輸出被強制處於“安全狀態”，直到再次正確建立通信鏈接。
5.Thermal shutdown protection
該器件提供熱關斷保護，當結溫達到 TSD 溫度時，設備被強制進入“安全狀態”。
6.Standby function
為了降低控制接口和柵極驅動端的功耗，可以將器件置於待機模式。
在待機模式下，來自 VDD 和 VH_x 電源引腳的靜態電流分別降低到 IQDDS 和 IQHS_x，並且輸出保持“安全狀態”（輸出被主動強制為低電平）。
進入待機狀態的方法是保持 SD 為低電平，同時將其他輸入引腳（INA、INB 和 BRAKE）保持為高電平（“待機”值）超過 tSTBY 的時間。
在待機期間，輸入可以從“待機”值改變。
要退出待機，輸入必須以與“待機”值不同的任意組合放置超過 tstbyfilt 的時間，然後在“待機”值中放置 t 時間，使得 tWUP< t < tSTBY。
當輸入配置從“待機”值改變時，輸出被啟用並在時間喚醒後根據輸入狀態進行設置。參考下圖:
7.Interlocking function
互鎖功能可防止輸出 GOUT_A 和 GOUT_B 同時處於高電平，無論輸入引腳 INA 和 INB 的狀態
在半橋拓撲中，如果控制器設備產生錯誤的輸入信號，這種保護可以避免擊穿。如果 INA 和 INB 的狀態要求兩個通道同時開啟，驅動器將關閉兩個通道。
在某些拓撲中，需要允許兩個通道同時開啟：這可以通過通過 iLOCK 引腳禁用互鎖功能來實現。 iLOCK 引腳應連接到 VDD，從而啟用互鎖
功能，或接地，禁用互鎖功能並允許通道_A 和通道_B 並行操作。 有關完整的邏輯輸入真值表，請參閱表9 。
8.Layout guidelines and considerations
為了優化 PCB 佈局，應考慮以下因素：
• SMD 陶瓷電容器（或不同類型的低 ESR 和低 ESL 電容器）必須靠近Supply pin。
必須在 VDD 和 GND 之間以及 VH_x 和 GNDISO_x之間放置一個 100 nF 的電容器，盡可能靠近器件引腳，以過濾高頻噪聲和尖峰信號。
為了為脈衝電流提供本地存儲 值在 1 μF 和 10 μF 之間的第二個電容器也應靠近電源引腳放置。
– 作為一種好的做法，建議在靠近器件邏輯輸入（INA、INB、BRAKE、SD），尤其適用於快速開關或嘈雜的應用。
• 功率晶體管必須盡可能靠近柵極驅動器放置，以最大限度地減少柵極環路可能導致噪聲或振鈴的面積和電感。
• 為避免驅動器原邊和副邊之間的隔離降級，應該有驅動器下方沒有走線或導電區域。
• 如果系統有多層，建議將 VH_x 和 GNDISO_x 引腳連接到內部地或電源層通過多個足夠大的過孔，這些過孔應靠近 IC腳以最大限度地提高熱導率。
9.Layout example
STGAP2SiCD 建議採用負柵極驅動 PCB 佈局的半橋示例如圖 7 所示；
主要信號已用不同顏色突出顯示。 建議按照此示例進行正確操作濾波電容的定位和連接。
建議按照此示例正確定位和連接濾波電容器。
10運用方塊圖:
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