Durch die Integration von A/D-Wandler (ADC) und Flyback-Controller kann der Gate-Treiber STGAP4S als funktional sicherheitszertifiziertes Bauteil für skaliere EV-Antriebsstrang-Designs verwendet werden.

Die Ausgangsschaltung ermöglicht es, die Hochspannungs-Leistungsstufe mit einem externen MOSFET-Push-Pull-Puffer zu verbinden, um den Gate-Ansteuerstrom zu skalieren. Hierdurch kann STGAP4S zum Steuern von Invertern verschiedenster Leistungsstufen bis hin zu Hochleistungs-Designs mit mehreren parallelgeschalteten Leistungsschaltern genutzt werden.

Der Treiber kann mit kleinen MOSFETs bis zu mehrere zehn Ampere Gate-Antriebsstrom erzeugen und verkraftet eine maximale Betriebsspannung von 1.200V.

Technische Eckdaten

• Sicherheitskritische Anwendungen bis ASIL-D (Automotive Safety Integrity Level) gemäß der Norm ISO 26262 möglich
• Diagnosefunktionen: Selbsttests zum Überprüfen der Verbindungen, der Gate-Treiberspannungen und der korrekten Funktion interner Schaltungen (z. B. Entsättigungs- und Überstromerkennung)
• Das jeweilige Hostsystem kann das Diagnose-Statusregister über den SPI-Port des Bausteins auslesen. Darüber hinaus dienen zwei Diagnosepins zur hardwaremäßig detektierbaren Signalisierung des Fehlerstatus.
• Schutzfunktionen: aktive Miller-Klemmung, eine Unter- und Überspannungssperre (UVLO/OVLO) sowie eine Entsättigungs-, Überstrom- und Übertemperatur-Detektierung
• Konfigurierbare Parameter – darunter die Ansprechschwellen der Schutzfunktionen, die Totzeit und die Deglitch-Filterung
• Vollständig geschützter Flyback-Controller kann optional verwendet werden, um die Versorgung des Hochspannungsabschnitts für die positiven und negativen Gate-Ansteuersignale zum Schalten von SiC-MOSFETs zu erzeugen.
• Die galvanisch isolierte Barriere bietet eine Isolationsspannung von 6,44kV zwischen den Low-Side-Schaltungen und dem High-Side-Teil.

Entwicklungsunterstützung

Das verfügbare Evaluation Board EVALSTGAP4S enthält zwei STGAP4S-Treiber und hilft bei der Evaluierung der Features dieser Bausteine in einer Halbbrücken-Applikation. Das Design ermöglicht zudem das Verbinden mehrerer Boards zur Evaluierung von komplexen Topologien wie etwa Dreiphasen-Invertern.

Der STGAP4S wird bereits produziert und ist in einem Wide-Body Dual-Inline-Gehäuse der Bauart SO-36W zum Preis von 4,66 US-Dollar (ab 1.000 Stück) erhältlich.