東芝推出應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的具備增強(qiáng)安全功能的SiC MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)光電耦合器

東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社（“東芝”）近日宣布，最新推出一款可用于驅(qū)動(dòng)碳化硅（SiC）MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)光電耦合器——“TLP5814H”。該器件具備＋6.8 A／–4.8 A的輸出電流，采用小型SO8L封裝并提供有源米勒鉗位功能。今日開(kāi)始支持批量供貨。

在逆變器等串聯(lián)使用MOSFET或IGBT的電路中，當(dāng)下橋臂^[2]關(guān)閉時(shí)，米勒電流^[1]可能會(huì)產(chǎn)生柵極電壓，進(jìn)而導(dǎo)致上橋臂和下橋臂[3]出現(xiàn)短路等故障。常見(jiàn)的保護(hù)措施有，在柵極關(guān)閉時(shí)，對(duì)柵極施加負(fù)電壓。

對(duì)于部分SiC MOSFET而言，具有比硅（Si）MOSFET更高的電壓、更低的導(dǎo)通電阻以及更快的開(kāi)關(guān)特性，但柵極和源極之間可能無(wú)法施加足夠的負(fù)電壓。在這種情況下，有源米勒鉗位電路的應(yīng)用使米勒電流從柵極流向地，無(wú)需施加負(fù)電壓即可防止短路。然而由于部分削減成本的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致其在IGBT關(guān)斷時(shí)減少用于柵極的負(fù)電壓。而且在這種情況下，內(nèi)建有源米勒鉗位的柵極驅(qū)動(dòng)器是可以考慮的選項(xiàng)。

TLP5814H內(nèi)建有源米勒鉗位電路，因此無(wú)需為負(fù)電壓和外部有源米勒鉗位電路提供額外的電源。這不僅為系統(tǒng)提供安全功能，而且還可通過(guò)減少外部電路來(lái)助力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最小化。有源米勒鉗位電路的導(dǎo)通電阻典型值為0.69 Ω，峰值鉗位灌電流額定值為6.8 A，因此非常適合作為SiC MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)器，SiC MOSFET對(duì)柵極電壓變化非常敏感。

TLP5814H通過(guò)增強(qiáng)輸入端紅外發(fā)射二極管的光輸出并優(yōu)化光電檢測(cè)器件（光電二極管陣列）的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了–40 °C至125 °C的額定工作溫度，從而可提高光耦合效率。因此，面對(duì)嚴(yán)格熱管理的工業(yè)設(shè)備，比如光伏（PV）逆變器和不間斷電源（UPS）等是十分適合的。此外，其傳輸延遲時(shí)間和傳輸延遲偏差也規(guī)定在工作溫度額定值范圍內(nèi)。其5.85 mm×10 mm×2.1 mm（典型值）的小型SO8L封裝有助于提高系統(tǒng)電路板的部件布局靈活性。此外，它還支持8.0 mm的最小爬電距離，進(jìn)而可將其用于需要高絕緣性能的應(yīng)用。

未來(lái)東芝將繼續(xù)開(kāi)發(fā)光電耦合器產(chǎn)品，助力增強(qiáng)工業(yè)設(shè)備的安全功能。

■   應(yīng)用：

工業(yè)設(shè)備

-   光伏逆變器、UPS、工業(yè)逆變器以及AC伺服驅(qū)動(dòng)等

■   特性：

-   內(nèi)建有源米勒鉗位功能

-   額定峰值輸出電流：IOP＝＋6.8 A／–4.8 A

-   高工作溫度額定值：Topr（最大值）＝125 °C

■   主要規(guī)格：

（除非另有說(shuō)明，否則Ta＝–40 °C至125 °C）

注：

[1] 米勒電流：當(dāng)高dv/dt電壓應(yīng)用于MOSFET的漏極和柵極之間的電容或IGBT的集電極和柵極之間的電容時(shí)，產(chǎn)生的電流。

[2] 下橋臂是從使用電源器件的電路的負(fù)載中吸收電流的部件，例如串聯(lián)至電源負(fù)極（或接地）的逆變器，而上橋臂則是從電源為負(fù)載提供電流的部件。

[3] 上橋臂和下橋臂短路：由于噪聲引起的故障或開(kāi)關(guān)過(guò)程中米勒電流引起的故障，上下電源器件同時(shí)接通的現(xiàn)象。