
納芯微正式推出車規級隔離半橋驅動芯片NSI6602MxEx系列,該系列在納芯微明星產品NSI6602基礎上,集成了米勒鉗位功能,同時兼具高隔離電壓、低延時、死區可配、欠壓閾值可選等特點,適用于驅動SiC、IGBT等器件,可廣泛應用于新能源汽車OBC、DC/DC、主動懸架等場景。
NSI6602MxEx與NSI6602功能框圖對比
5A米勒鉗位功能助力半橋電路安全可靠
在實際應用中,OBC/DCDC、工業電源、電機驅動等橋式電路的功率器件容易發生串擾行為,尤其伴隨著第三代功率器件如SiC和GaN的應用,門極閾值電壓以及最大耐受負壓雙雙減小,使得抑制寄生導通的電壓裕量在不斷減小。在使用傳統半橋驅動芯片時,為了避免因米勒效應引發的橋臂直通,通常需要調整驅動電路。
然而,在很多情況下,即使精心調整了驅動參數、正負供電電壓,以及優化PCB柵極寄生參數,也難以同時將正負串擾控制在安全余量以內。這不僅限制了碳化硅等器件性能的發揮,也可能帶來潛在的安全隱患。
開關過程中米勒效應原理
納芯微推出NSI6602MxEx系列,為兩路半橋驅動電路集成5A能力的米勒鉗位功能,能夠為米勒電流提供最小阻抗釋放路徑,有效抑制串擾電壓的抬升。NSI6602MxEx在NSI6602基礎上全副武裝,為SiC等器件的安全應用保駕護航。
NSI6602MxEx米勒鉗位方案應用分享
在使用SiC功率器件時,由于其高dv/dt特性,門極常常遭遇正負串擾電壓(Vswing)幅度超出門極開啟閾值(Vgsth)及負向耐壓極限(Vgs_min)的情況。這種串擾容易導致誤導通或器件損傷,是高性能驅動設計的一大挑戰。
常規驅動方案
如上圖常規解決 SiC 器件門極串擾方案所示,這些傳統手段雖然“理論可行”,但在高頻高壓的SiC應用中仍難以同時達到低損耗與安全余量的雙重目標。
下圖展示了某款SiC器件分別搭配NSI6602MxEx和傳統無米勒鉗位驅動芯片的對比測試結果。在相同驅動參數與layout條件下,NSI6602MxEx能顯著抑制正負Vswing,搭配適當負壓關斷后,可將門極串擾壓制至安全范圍以內。
不同器件的串擾擺幅Vswing對比波形
不同方案效果對比
更進一步,對于部分 Ciss/Crss 優化良好的器件,NSI6602MxEx 甚至無需負壓,也能實現串擾可控,極大降低系統設計復雜度。
附:測試電路及上管開通關斷時刻下管測試波形
NSI6602MxEx測試電路
上管開通時刻下管測試波形
±10A輸出電流助力外圍電路精簡設計
NSI6602MxEx提供超強驅動能力,最大可輸出10A的拉灌電流,支持軌到軌輸出。無論是直接驅動更大柵極電荷(Qg)的功率管,還是在多管并聯的應用中,與傳統方案相比,NSI6602MxEx無需額外添加緩沖器,即可實現高效驅動,有效簡化外圍電路設計。此外,32V最大工作電壓,極限35V的最大耐壓,可以應對更高的EOS沖擊,搭配精簡的驅動外圍設計,大幅提高了整個電路系統的可靠性。
可編程死區及多檔欠壓閾值助力設計靈活配置
NSI6602MxEx支持通過DT引腳進行死區配置,通過調整下拉電阻可以靈活配置不同死區時間,此外還可以將DT引腳直接接到原邊VCC用來兩路驅動并行輸出;搭配DIS/EN兩種可選的使能邏輯,為終端應用提供豐富的控制邏輯;另外,副邊電源欠壓UVLO設有8V,12V,17V三種選擇,適配于IGBT和SiC應用中多種電源設計場景的欠壓保護。
NSI6602MxEx產品特性:
-5700VRMS隔離耐壓,可驅動高壓SiC和IGBT
-高CMTI:150 kV/μs
-輸入側電源電壓:3V ~ 18V
-驅動側電源電壓:高達 32V
-軌到軌輸出
-峰值拉灌電流:±10A
-峰值米勒鉗位電流:5A
-驅動電源欠壓:8V/12V/17V三檔可選
-可編程死區時間
-可選的正反邏輯使能配置
-典型傳播延時:80ns
-工作環境溫度:-40℃ ~ 125℃
-符合面向汽車應用的 AEC-Q100 標準
-符合 RoHS 標準的封裝類型:SOW18,爬電距離 >8mm
典型應用電路
產品選型與封裝
NSI6602MxEx系列提供六種型號可選,具備豐富的使能邏輯配置和驅動電源欠壓值規格,靈活適配多種應用場景。
關于納芯微
納芯微電子(簡稱納芯微,科創板股票代碼688052)是高性能高可靠性模擬及混合信號芯片公司。自2013年成立以來,公司聚焦傳感器、信號鏈、電源管理三大方向,為汽車、工業、信息通訊及消費電子等領域提供豐富的半導體產品及解決方案。
納芯微以『“感知”“驅動”未來,共建綠色、智能、互聯互通的“芯”世界』為使命,致力于為數字世界和現實世界的連接提供芯片級解決方案。
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