【应用】汽车级门极驱动芯片，为电动汽车提供极安全和可靠的绝缘技术

时间： 2018-06-30 来源：POWER INTEGRATIONS

技术问答

快速开关门极驱动器芯片非常适合驱动电动汽车或混合电动汽车中的电机变频器开关，通过从汽车电池取得直流电并将其转换成高电压、高电流能量来给电机供电。如图1所示的电动汽车，对使用的驱动元器件安全性、速度和驱动能力要求较高，而门极驱动器芯片的性能好坏会直接影响着电动车辆的整体性能。PI最新推出的SCALE-iDriver汽车级门极驱动器系列芯片采用了行业领先的FluxLink™ Technology（磁感双向通信技术），从而增强了原边和副边之间的电气隔离，并自带高级软关断(ASSD)的短路关断保护、短路保护功能，率先为汽车行业提供极安全和可靠的绝缘技术。

图1 电动汽车

图2 驱动设计参考板

Power Integrations（PI）最新推出的SCALE-iDriver汽车级门极驱动器芯片 SID1132KQ、SID1182KQ 已经通过了AEC-Q100 Grade 1（工作温度范围为-40℃~125℃）级品质认证考核，从而确保了在运作目前支持的峰值输出时系统功能的安全。SID1132KQ，SID1182KQ属于PI SID11x2K SCALE-iDriver系列中的最新成员，此外还包括SID1112K，SID1152K两款芯片.可以驱动600 V、650 V和1200 V IGBT 和 MOSFET 开关模块，传输延迟低至5 ns，开关频率可达250 kHz，意味着可以设计体积更小、BOM成本更低的产品。此外，SID1132KQ的最大门极峰值电流输出能力可以达到2A，而SID1182KQ同性能可以达到8A，它们的瞬态隔离电压都是8KV，电气间隙和爬电距离都是9.5mm。如图3所示为SID11x2K系列芯片内部结硬件框图，芯片采用了行业领先的FluxLink™ Technology（磁感双向通信技术），从而增强了原边和副边之间的电气隔离，率先为汽车行业提供极安全和可靠的绝缘技术。FluxLink技术由于省去了光电器件和相关补偿电路，从而提高了系统的可靠性，降低了设计难度。

图3 驱动芯片内部硬件框图

SCALE-iDriver汽车级门极驱动器芯片的爬电距离和电气间隙（原副边）最少为9.5mm，能够在5000米海拔高度和531V系统电压下提供加强绝缘，其工作性能完全符合IEC60664-1标准。值的一提的是，SID11x2K SCALE-iDrive芯片还有很多其他优势，如自带高级软关断(ASSD)的短路关断保护、短路保护功能、原副边欠压保护、集成的副边功率和电压管理，可通过VGE电压控制减小短路电流。

PI门极驱动器主要应用

· 纯电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)

· 电动汽车动力总成

· 电动汽车车载充电器和充电站

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型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS

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型号- TFLEX HD300,C3M0065090D,C2M1000170D,10-F124NID150SH03-LG18F98,10-F124NIE150SH03-LG28F98,RA-8565SA,PS9402,MLX91208,10-F124NIX150SH03-LGX8F98,28R1101-000,28R0610-000,LSIC2SD120E30CC,28R1476-100,92ML,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,KT05-1A-BV88622,28R1953-000,28B0141-000,WGM110,R5F56514FDLJ,WM 4C,C4D30120D,10-FY09S2A065ME-L869L08,SID1152K,SI8621BD-B-IS,SI8261BCD-C-IS,SID11X2K

优选器件方案 - WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,CREE,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,EPSON,PI,ROGERS,MELEXIS - V1.1 PDF 中文下载

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型号- SMCJ24CA,LSIC1MO170E1000,L50QS200.V,A0-VS122PA600M7-L759F70,R7F701271EAFP#YK1,TFLEX HD300,EKXJ451ELL470ML25S,TPCM780,SGM2036-3.3YN5G/TR,SID1182KQ,SI8621BD-B-ISR,MLX91208LDC-CAL-000-SP

优选器件方案 - NIPPON CHEMI-CON,RENESAS,VINCOTECH,LITTELFUSE,PI,LAIRD,SILICON LABS,MELEXIS,SGMICRO PDF 中文下载

求一款英飞凌FF600R12ME4的驱动芯片，汽车级应用的？

在驱动器方面，推荐PI品牌的SID1182KQ，可以参考文章：【经验】教你验证SID1182K隔离驱动芯片能否驱动600A/1200V IGBT模块。在IGBT方面，推荐Vincotech E3模块A0-VS122PA600M7-L759F70，规格为1200V/600A，可Pin To Pin兼容FF600R12ME4半桥 IGBT功率模块，同时相比FF600R12ME4可降低5~10%设计成本。

技术问答发布时间 : 2019-01-16

世强可为30~80kW组串式光伏逆变器供应功率转换单元和辅助电源模块

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器件选型发布时间 : 2018-06-02

【经验】浅谈IGBT短路保护时的电压尖峰钳位设计

IGBT在正常情况关断时会产生一定的电压尖峰，但是数值不会太高，通常通过调整门极驱动电阻和吸收电容来解决。但在负载过载或者桥臂短路时，保护电路需要关断管子，产生的电压尖峰则非常高，此时IGBT非常容易被打坏，这种情况下一般会增加有源钳位电路，或者选择带有退饱和检测的隔离驱动芯片，本文将结合PI的SID11X2K系列隔离驱动芯片，谈谈IGBT短路保护时的电压尖峰钳位设计。

设计经验发布时间 : 2019-07-09

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设计经验发布时间 : 2018-01-19

SCALE-iDriver™(Automotive) Gate Driver SID11xxKQ

型号- SID1132KQ,SID1182KQ,SID1181KQ,SIC1182KQ,SIC1181KQ

商品及供应商介绍 - PI - 2022/3/31 PDF 英文下载

【选型】Power Integrations（PI）SCALE IGBT/MOSFET栅极驱动器选型指南

描述- Power Integrations是中高功率栅极驱动器的技术和市场领导者。采用高度集成的技术，该公司的栅极驱动器比其他常用解决方案使用的元件数量减少85％。

型号- SID1102K,2SP0430T2A,2SP0115T2AX-XX,2SP0430T2B,1SC0450E2B0-45,2SC0435T2H0C-17,1SP0635,MBC61-XXX-0,2SP0115T2B0C-XXXX,SID1182KQ-TL,2412Z,SID1151K-TL,MBC41-XXX-0,2SC0635T,2SD300C17A2C,1SC0450,SID1181K,1SC0450E2B0C-XX,1SP0335S2M1-XX,2SC0435T2G1-17,2SC0535T2XX-33,2SD300C17A3C,2SC0108T2F1C-17,2SC0108T2D0-XX,SIT12XXI,1SP0335X2MX,1SC0450E2B0-65,SID1112K,RDHP-1702,2SC0106T2A1C-12,2SP0320T2,SID1112K-TL,2SP0320T2D0-17,SIT1253I,2SP0320T2D0-12,1SP0335D2S1C-XXXX,2SP0115T2C0-XX,SID1183K-TL,2SC0535T2A1-33,1SP0635D2S1-XX,2SC0535T2G0-33,2SC0650P2A0-17,2SP0115T2BX-XX,2SP0320V2,1SP0635S2M1C-XXXX,5SNA1200E330100,2SC0650P2C0-17,SID1181KQ,SIC1182K-TL,2SC0108T2F1-17,2SC0435T2F1-17,SID1132KQ,2522ETZ,HFBR1412Z,ISO5125I,2SP0320V2XX,SID11X2K,1SP0335,SIC1181KQ-TL,1SP0635X2MX,1SP0340V2M0-XX,HFBR-2412Z,SID11X1K,SID1182KQ,SID1183K,2SC0108T2H0C-17,2SC0435T2F1C-17,SID1152K-TL,2SP0320X2,2SP0320V2A0-XX,2SP0320T2A0,SIT1217I,2SP0320T2C0-17,SID1182K,2SC0535T,ISO5125I-XX,SIC1182KQ,DIC20,1522ETZ,2SP0320T2C0-12,1SP0340D2S0-XX,2SP0320,RDHP-1521,1SP0351V2B,1SP0351V2A,2SP0115T2A0C-XXXX,RDHP-1526,1SP0351V2D,2SC0435T2XX-17,1SP0351V2C,1SC0450V2B0C-XX,2SP0115T2C0C-XXXX,1SP0635V2M1C-XXXX,2SP0320V2D0-17,2SC0106T,2SP0115T2CX-XX,SID1181KQ-TL,2SP0320V2D0-12,2SP0320T2A0-XX,SIC1182K,RDHP-1531,1SC0450V,RDHP-1532,2SP0320T2C0,RDHP-1415,SID1102K-TL,2SC0535T2G0C-33,1SP0335V2M1C-XXXX,1SC0450E,2SC0650P2X0-17,1SP0351V,SID1152K,1SP0340V2M0,1SP0340,SIC1181KQ,2SC0650P,2SC0115T2A0-12,MBCON-6-1-0,2SC0108T2G0C-17,RDHP-1423,1SP0635V2MX,RDHP-1424,2SP0115T2C0,1SP0635S2M1-XX,2SP0320T2D0,1SP0335V2M1-XX,2SD300C17,2SP0430T2A0C-XX,MBC31-100-0,1SP0635V2,1SP0351V2,SID1181K-TL,2SP0115T2B0,HFBR 2522ETZ,2SC0535T2A1C-33,2SC0108T,SID1151K,2SC0435T,2SC0108T2D0-12,2SC0108T2H0-17,2SC0106T2A1-12,2SP0430T2XX,2SC0435T2H0-17,SIC1182KQ-TL,2SP0115T2D0,ISO5125I-XX XX,2SP0115T2A0-XX,2SC0435T2G1C-17,1SP0351V2A0C-XX,1SP0635D2SX,2SP0430T,2SC0108T2D0C-12,1SP0335S2M1C-XXXX,1SP0351V2D0C-XX,1412Z,2SP0320S2XX,SIC118XKQ,SID11XXKQ,2SP0320T2A0C-XXXX,2SP0320V2AX-XXXX,RDHP-1608,2SD300C17A3,2SD300C17A2,1SP0340V2,1SP0335D2S1-XX,2SP0115T2A0,2MBI900VXA-120E-50,SID1132K-TL,1SC0450V2B0-65,1SP0635SMX,2SP0115T,SID1132K,HFBR-2522ETZ,1SC0450V2,1SP0335D2SX,1SP0635V2M1-XX,1SP0351V2B0C-XX,SID1132KQ-TL,2SC0108T2G0-17,1SC0450E2,1SP0351V2C0C-XX,2SC0115T2A0C-12,FZ1200R45HL3,1SC2060P,1SC2060P2A0-17,SID1182K-TL,HFBR-1522ETZ,2SP0115T2B0-XX,2SC0635T2A1-45,2SP0430T2B0C-XX,RDHP-1517,2SP0115T2DX-XX,RDHP-1516,1SP0335V2MX,1SC0450V2B0-45,2SC0115T,2SP0320T2XX

选型指南 - PI - 2020年 PDF 英文下载

AEC-Q100 qualification report for SCALE-iDriver gate driver IC SID1182KQ

型号- SID1182KQ

测试报告 - PI - REV. H - 12/20/17 PDF 英文下载

现在市场驱动隔离IC有光隔、容隔、磁隔等，Power Integrations的SID1182KQ这个驱动IC是属于什么隔离驱动IC，能介绍下他的内部特点么？

Power Integrations的SID1182KQ隔离驱动IC属于磁隔离，运用了FluxLink技术，字面解释为磁力线连接，此技术提供了非光耦技术的加强绝缘性能，靠的是无核变压器，以磁感耦合方式双向传递信号，变压器原副边物理距离0.46mm,同时变压器之间填充高绝缘能力物质，避免局部放电现象，符合VDE\UL\CSA认证标准。

技术问答发布时间 : 2018-10-29

电容式隔离和磁隔离的优势分别是什么，两者的失效模式有何不同？

以Silicon Labs的容耦隔离技术和PI的磁耦隔离技术分别说明各自优势。1、Silicon Labs的容耦隔离技术采用的是OOK调制技术，具有相应快速、低延时、高共模抑制比、低动态功率变化等优势，尤其用于通信隔离时优势明显。2、PI的磁耦隔离技术，代表产品为Scale i-driver SID11x2k，采用FluxLink™技术，满足加强绝缘，芯片内原副方电路之间填充固体绝缘材料，以SID1182kQ（Q代表通过汽车级AEC-Q100认证）具体优势如下：最高等级的安全绝缘耐压能力：I类物质封装材料 + 0.46mm绝缘穿透距离 + 9.5mm爬电距离+加强绝缘设计业界最高的8A最大驱动峰值输出电流，可直接驱动IGBT电流达600A，可达到的驱动率为110KW，节省推挽电路，简化电路设计。最低的芯片发热，内置推动级采用双N沟道Mosfet，开通电阻仅0.76Ω，业界最低，高开关频率下带来芯片发热最低的器件优势。采用SID1182KQ可节省综合eBOM成本1美金以上，当然附加的价值还有简化电路设计的复杂度，可以大大缩短开发时间，可节省人力工时成本等。下面，再说下失效模式：1、Silicon Labs的容耦隔离失效后，金线断开，电容处于开路模式，安全性高。2、PI的磁耦隔离失效后，原副方处于开路模式，安全性高。

技术问答发布时间 : 2018-08-16