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シリコンオンインシュレータ (SOI) ゲートドライバ IC

IGBT およびMOSFET 用のSOI レベルシフト高電圧ゲートドライバ IC

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概要

インフィニオンのシリコンオンインシュレータ (SOI) 技術は、高電圧のレベルシフト技術であり、内蔵ブートストラップダイオード (BSD) や業界最高クラスの堅牢性など、独自の利点を提供し、負の過渡電圧スパイクから保護します。

主な機能

  • ブートストラップダイオード (BSD) 内蔵
  • 業界最高の堅牢性
  • 二酸化ケイ素による絶縁
  • 高電圧回路構造

製品

概要

シリコンオンインシュレータ (SOI) ゲートドライバIC のご紹介

各トランジスタは埋め込まれたシリコン酸化膜によって絶縁されているため、ラッチアップの原因となる寄生バイポーラトランジスタが排除されます。この技術はレベルシフトによる電力損失を低減し、またデバイスのスイッチング損失を最小限に抑えることができます。

高度なプロセスにより、2ED218x (高電流650 V/2.5 A、ハーフブリッジSOIゲートドライバ ファミリー) や2ED210x (低電流650 V/0.7 A、ハーフブリッジSOIゲートドライバ ファミリー) など、改良された技術を備えたモノリシックな高電圧および低電圧回路構成が可能になります。どちらの製品ファミリーにも、DSO-8とDSO-14の2つのパッケージオプションがあります。

インフィニオンのSOI 技術の主な利点

インフィニオンのSOI 技術の主な利点は、負の過渡電圧に対するクラス最高の耐性であり、信頼性を向上させながら、不安定な動作とラッチアップを防止します。

低抵抗の内蔵ブートストラップダイオード (BSD) は、逆回復損失と順方向損失が最も小さいため、効率の向上、スイッチングの高速化、温度の低減、信頼性の向上を実現します。

最小のレベルシフト損失によりドライバの効率を向上し、柔軟なハウジング設計が可能になるほか、内蔵の入力フィルタによってノイズ耐性を強化しています。また200V、600V、650V、1200Vの耐圧クラスにより電圧設計において動作マージンが得られます。

VSピン (-VS) における負の過渡電圧の堅牢な動作性

最新の高出力スイッチングインバーターおよびドライブは、大きな負荷電流を流します。VSピンの電圧振幅は、負のDCバスのレベルでは止まりません。これは、電源回路および、ダイボンディングからPCB トラックへのそれぞれの寄生インダクタンスにより、負のDCバスのレベルを下回ってしまうからです。このアンダーシュート電圧を「負の過渡電圧」と呼びます。

インフィニオンのSOI 技術を採用したEiceDRIVER™ 高電圧レベルシフトゲートドライバIC 製品は、業界最高の動作堅牢性を備えています。SOI ゲートドライバ (6ED2230S12T)の安全な動作ラインであれば、VBS = 15 Vで最大1000 ns のパルス幅に対しては、本製品はICに機能異常やデバイス損失への影響は及ぼしません。

インフィニオンのSOIの主な利点:内蔵の低オームブートストラップダイオード

ブートストラップ電源は、そのシンプルさと低コストにより、ハイサイドドライバ回路に電力を供給するための最も一般的な手法の1つです。

ブートストラップ電源は、ブートストラップダイオードとコンデンサで構成されています。レベルシフトゲートドライバのフローティングチャネルは、通常、ブートストラップ動作用に設計されています。インフィニオンのSOI ドライバは、優れた超高速ブートストラップダイオードを内蔵しています。RBS ≤40 Ω とダイオード抵抗が小さいため、広い動作範囲が可能です。

この機能を備えたインフィニオンのSOI ドライバは、自己発熱のリスクなしに大型のIGBT を駆動し、BOM 数を最小限に抑え、システムコストを削減します。

インフィニオンのSOIの主なメリット:低レベルシフト損失

レベルシフト損失は、より高い動作周波数において重要視されます。レベルシフト回路を使用して、スイッチング情報をローサイドからハイサイドに送信します。トランスミッションの必要な電荷によって、レベルシフト損失が決まります。

インフィニオンのSOI技術を採用したEiceDRIVER™ 高電圧レベルシフトゲートドライバIC 製品を使うことで、情報を送信するための電荷が非常に小さく抑えられます。レベルシフトの消費電力を最小限に抑えることで、より高い周波数動作の設計の柔軟性、長寿命、システム効率の向上、およびアプリケーションの信頼性を実現できます。

同じPCBボード上の温度分布 (DC バス電圧= 300 V; Dパックで CoolMOS™ P7付き。300kHzのスイッチング周波数) では、インフィニオン製のSOI品 (2ED2106S06F)の電力消費によって、55.6°Cという低い温度差を示しました。

シリコンオンインシュレータ (SOI) ゲートドライバIC のご紹介

各トランジスタは埋め込まれたシリコン酸化膜によって絶縁されているため、ラッチアップの原因となる寄生バイポーラトランジスタが排除されます。この技術はレベルシフトによる電力損失を低減し、またデバイスのスイッチング損失を最小限に抑えることができます。

高度なプロセスにより、2ED218x (高電流650 V/2.5 A、ハーフブリッジSOIゲートドライバ ファミリー) や2ED210x (低電流650 V/0.7 A、ハーフブリッジSOIゲートドライバ ファミリー) など、改良された技術を備えたモノリシックな高電圧および低電圧回路構成が可能になります。どちらの製品ファミリーにも、DSO-8とDSO-14の2つのパッケージオプションがあります。

インフィニオンのSOI 技術の主な利点

インフィニオンのSOI 技術の主な利点は、負の過渡電圧に対するクラス最高の耐性であり、信頼性を向上させながら、不安定な動作とラッチアップを防止します。

低抵抗の内蔵ブートストラップダイオード (BSD) は、逆回復損失と順方向損失が最も小さいため、効率の向上、スイッチングの高速化、温度の低減、信頼性の向上を実現します。

最小のレベルシフト損失によりドライバの効率を向上し、柔軟なハウジング設計が可能になるほか、内蔵の入力フィルタによってノイズ耐性を強化しています。また200V、600V、650V、1200Vの耐圧クラスにより電圧設計において動作マージンが得られます。

VSピン (-VS) における負の過渡電圧の堅牢な動作性

最新の高出力スイッチングインバーターおよびドライブは、大きな負荷電流を流します。VSピンの電圧振幅は、負のDCバスのレベルでは止まりません。これは、電源回路および、ダイボンディングからPCB トラックへのそれぞれの寄生インダクタンスにより、負のDCバスのレベルを下回ってしまうからです。このアンダーシュート電圧を「負の過渡電圧」と呼びます。

インフィニオンのSOI 技術を採用したEiceDRIVER™ 高電圧レベルシフトゲートドライバIC 製品は、業界最高の動作堅牢性を備えています。SOI ゲートドライバ (6ED2230S12T)の安全な動作ラインであれば、VBS = 15 Vで最大1000 ns のパルス幅に対しては、本製品はICに機能異常やデバイス損失への影響は及ぼしません。

インフィニオンのSOIの主な利点:内蔵の低オームブートストラップダイオード

ブートストラップ電源は、そのシンプルさと低コストにより、ハイサイドドライバ回路に電力を供給するための最も一般的な手法の1つです。

ブートストラップ電源は、ブートストラップダイオードとコンデンサで構成されています。レベルシフトゲートドライバのフローティングチャネルは、通常、ブートストラップ動作用に設計されています。インフィニオンのSOI ドライバは、優れた超高速ブートストラップダイオードを内蔵しています。RBS ≤40 Ω とダイオード抵抗が小さいため、広い動作範囲が可能です。

この機能を備えたインフィニオンのSOI ドライバは、自己発熱のリスクなしに大型のIGBT を駆動し、BOM 数を最小限に抑え、システムコストを削減します。

インフィニオンのSOIの主なメリット:低レベルシフト損失

レベルシフト損失は、より高い動作周波数において重要視されます。レベルシフト回路を使用して、スイッチング情報をローサイドからハイサイドに送信します。トランスミッションの必要な電荷によって、レベルシフト損失が決まります。

インフィニオンのSOI技術を採用したEiceDRIVER™ 高電圧レベルシフトゲートドライバIC 製品を使うことで、情報を送信するための電荷が非常に小さく抑えられます。レベルシフトの消費電力を最小限に抑えることで、より高い周波数動作の設計の柔軟性、長寿命、システム効率の向上、およびアプリケーションの信頼性を実現できます。

同じPCBボード上の温度分布 (DC バス電圧= 300 V; Dパックで CoolMOS™ P7付き。300kHzのスイッチング周波数) では、インフィニオン製のSOI品 (2ED2106S06F)の電力消費によって、55.6°Cという低い温度差を示しました。

ドキュメント

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