【产品】抗辐射加固型100/200V氮化镓场效应管（GaN FET）驱动器解决方案

时间： 2018-03-16 来源：世强作者：枯木

氮化镓场效应管（GaN FET）非常适合运载火箭及卫星等宇航应用，但需要良好的栅极驱动器配合工作才能充分发挥其潜力。与传统的硅器件相比，由GaN FET和栅极驱动器组合在一起的解决方案能够实现更高效的开关切换、更高的工作频率、更低的栅极驱动电压和更小的尺寸。与硅MOSFET不同，GaN FET不具有栅极氧化层，因此伽马辐射不会在栅极氧化层中形成陷阱（空穴）。GaN是一种宽带隙材料。与硅相比，漏极和源极之间的距离理论上可以减小10倍。GaN FET允许电源设计人员进一步优化其设计，使得整个电源系统具有包括尺寸、重量、效率、EMI以及潜在的更低的电压和更高的环路带宽等设计优势。

RENESAS的子公司Intersil公司最新推出了抗辐射加固型100V和200V氮化镓场效应管（GaN FET）低侧驱动器ISL70040SEH和ISL73040SEH。这两种低侧GaN FET驱动器，采用隔离拓扑结构和增强型配置来驱动增强型GaN FET，可以为铁氧体开关驱动器、电机控制驱动器电路、加热器控制模块、嵌入式指令模块、100V和28V电源调节以及冗余切换系统等设备供电，非常适合用作运载火箭和卫星的初级和次级DC/DC转换器的电源，以及井下钻井和高可靠性的工业应用。

图一：抗辐射加固型驱动器ISL70040SEH，ISL73040SEH

ISL70040SEH采用4.5V至13.2V的电源电压工作，并同时具有反相（INB）和非反相（IN）输入，以满足单个器件对反相和非反相门极驱动器的要求。ISL70040SEH和ISL73040SEH采用内部稳压器产生4.5V栅极驱动电压（VDRV），该稳压器可防止栅极电压超过增强型GaN FET的最大栅源额定值。栅极驱动电压还具有欠压锁定（UVLO）保护特性，当VDRV低于UVLO阈值时，该特性能够滤除输入（IN/INB）并保持OUTL导通，以确保GaN FET处于关断状态。

无论VDD电压如何，ISL70040SEH和ISL73040SEH输入都可承受高达14.7V的电压。这使得ISL70040SEH和ISL73040SEH输入可以直接连接到大多数PWM控制器。ISL70040SEH和ISL73040SEH分离输出采用创新设计，可以通过在开/关路径中增加额外阻抗来独立调节开关速度。

图二：ISL70040SEH和ISL73040SEH典型电路

主要特征

• 宽工作电压范围：4.5V至13.2V

• 高达14.7V的逻辑输入（与VDD电平无关）

• 反相和非反相输入

• 优化以驱动增强型GaN FET

• 内部4.5V稳压栅极驱动电压

• 独立输出，可调整开/关速度

• 完整的军用温度范围操作

• TA = -55℃至+ 125℃

• TJ = -55℃至+ 150℃

• 辐射硬度保证

• 高剂量率（HDR）（50-300rad（Si）/ s）：100krad（Si）（仅限ISL70040SEH）

• 低剂量率（LDR）（0.01rad（Si）/ s）：75krad（Si）

• SEE硬度

• 无SEB/L LETTH，VDD = 14.7V：86MeV•cm2/mg

• 不设置，LETTH，VDD = 13.2V：86MeV•cm2/mg

• 电气屏蔽符合DLA SMD 5962-17233

ISL70040SEH和ISL73040SEH可在-55 ℃至+125℃的军用温度范围内工作，产品采用8 Ld密封陶瓷SMD表贴封装或裸片形式提供。ISL70040SEH和ISL73040SEH的门驱动电压十分稳定，随供电电压和温度的影响很小，如下图所示为输出驱动电压随供电和温度变化特性图。

图三：输出驱动电压随供电和温度变化特性

典型应用：

•各种反激式和正激式转换器、升压和PFC转换器以及次级同步FET驱动器；

•为铁氧体开关驱动器、电机控制驱动器电路、加热器控制模块、嵌入式指令模块、100V和28V电源调节；

•冗余切换系统等设备供电；

•运载火箭和卫星的初级和次级DC/DC转换器的电源；

•井下钻井和高可靠性的工业应用。

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IC哥 Lv7. 资深专家 2018-10-30

不错
人到中年 Lv7. 资深专家 2018-08-30

学习了
小z Lv6. 高级专家 2018-06-30

不错
YoungKing Lv7. 资深专家 2018-03-27

学习了
terrydl Lv9. 科学家 2018-03-16

收藏了

TAO Lv7. 资深专家 2018-03-16

很不错的介绍

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