意法半導體車規柵極驅動器提升電動汽車電驅系統的可擴展性和性能

意法半導體的SiC MOSFET和IGBT電隔離車規柵極驅動器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ISO 26262 ASIL D認證。STGAP4S驅動器集成模數轉換器 (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汽車電驅系統。

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及其豐富的功能來控制不同額定功率的逆變器，包括多個功率開關管并聯的高功率設計。該驅動器僅用非常小的MOSFET，就可以產生高達幾十安的柵極驅動電流，并能夠處理高達1200V的電壓。

在驅動器的重要功能中，先進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、柵極驅動電壓和去飽和以及過流檢測等內部電路是否正常工作。主控制器通過芯片的SPI端口讀取診斷狀態寄存器內的數據。此外，兩個硬件診斷引腳也可以提供故障狀態信號。

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

STAGP4S還集成了一個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電壓，提高SiC MOSFET的開關速度和能效。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STGAP4S驅動器，幫助設計人員在半橋應用中評估驅動器的功能。該設計讓用戶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，采用SO-36W寬體雙列直插式封裝。