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Single-Chip-GaN-Gatetreiber von STM sorgt für mehr Geschwindigkeit
Der Halbbrücken-Gatetreiber STDRIVEG600 von STMicroelectronics punktet mit einem hohen Ausgangsstrom und einer Ansprechzeit von 45 ns, die zwischen den high- und low-seitigen Ausgängen außerdem nur geringfügig differiert.
Das ist eine Produktankündigung von STMicroelectronics. Allein der Emittent ist für den Inhalt verantwortlich.
Damit eignet sich der Baustein zum Ansteuern von GaN-Anreicherungs-FETs mit hoher Schaltfrequenz.
Der STDRIVEG600 kann ebenfalls als Treiber für N-Kanal-Silizium-MOSFETs mit bis zu 20 V eingesetzt werden und bietet die Flexibilität, eine Gate-Source-Spannung (VGS) von bis zu 6 V an GaN-Bausteine zu richten, um einen niedrigen Einschaltwiderstand (RDS(on)) zu erzielen. Die integrierte Bootstrap-Schaltung trägt zur Minimierung des Bauteileaufwands und zu einem einfacheren Leiterplatten-Layout bei. Die Schaltung verwendet einen Synchron-MOSFET, sodass die Bootstrap-Spannung auf das Niveau der Logik-Versorgungsspannung (VCC) ansteigen kann. Der Treiber kann daher ohne Low-Dropout-Regler (LDO) an einer einzelnen Versorgungsspannung betrieben werden.
Mit seiner dV/dt-Immunität bis zu ±200 V/ns bürgt der STDRIVEG600 auch in anspruchsvollen elektrischen Umgebungen für eine verlässliche Gate-Ansteuerung. Die Logikeingänge sind CMOS/TTL-kompatibel bis 3,3 V herab, um den Anschluss an einen Host-Mikrocontroller oder DSP zu vereinfachen. Der high-seitige Teil ist spannungsfest bis 600 V, was die Verwendung in Anwendungen mit einer Busspannung bis zu 500 V erlaubt.
Die Ausgänge verkraften als Senke und Quelle Ströme bis zu 5,5 A bzw. 6 A. Dank der separaten Ein- und Ausschalt-Pins können Designer die optimale Gate-Ansteuerung wählen. Die high- und low-seitigen Schaltungen unterstützen überdies Kelvinkontaktierungen zum Source-Anschluss des Leistungsschalters, um die Ansteuerung zu verbessern. Eigene Masse- und Versorgungsspannungs-Anschlüsse für den low-seitigen Treiber gewährleisten außerdem ein stabiles Schalten mit der Kelvinkontaktierung und gestatten die Verwendung eines Shunt-Widerstands zur Strommessung ohne zusätzliche Isolation oder Eingangsfilterung.
Zu den eingebauten Sicherheits-Features gehört eine Unterspannungs-Sperre (Under-Voltage Lockout, UVLO) für den unteren und den oberen Treiberteil, um den Betrieb der Leistungsschalter unter Bedingungen zu verhindern, die den Wirkungsgrad beeinträchtigen oder gefährlich sind. Vorhanden ist auch eine gegenseitige Verrieglung zur Vermeidung von Cross-Conduction-Effekten sowie ein Überhitzungsschutz. Zusätzlich gibt es einen eigenen Pin für die Shutdown-Funktionalität.
Zu den Anwendungsgebieten des STDRIVEG600 gehören PFC-, DC/DC- und DC/AC-Wandler für hohe Spannungen, Schaltnetzteile, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, PV-Anlagen und Motortreiber für Hausgeräte, die Fabrikautomation und industrielle Antriebe.
Um die Entwicklung eigener Projekte zu erleichtern, werden zwei Entwicklungs-Boards angeboten. Das EVSTDRIVEG600DG enthält einen 650 V GaN-HEMT mit 150 mOhm Einschaltwiderstand im 5 mm x 6 mm großen PowerFLAT-Gehäuse mit Kelvin-Source. Das EVSTDRIVEG600DM ist dagegen mit einem 600 V MDmesh Silizium-Leistungs-MOSFET des Typs STL33N60DM2 mit 115 mOhm Einschaltwiderstand und schneller Diode in einem 8 mm x 8 mm messenden PowerFLAT-Gehäuse mit Kelvin-Source (bzw. alternativ im DPAK-Gehäuse) bestückt.
Der STDRIVEG600 wird bereits in Serie produziert und ist im SO16-Gehäuse zu Preisen ab 1,07 US-Dollar (ab 1.000 Stück) lieferbar.
Weitere Informationen finden Sie auf www.st.com/gandrivers
