意法半导体(STMicroelectronics)近日面向运动控制与电力转换领域,推出了两款集成智能保护功能的氮化镓(GaN)高速半桥栅极驱动器:STDRIVEG212与STDRIVEG612。这两款产品旨在充分发挥GaN器件的高效率与小型化优势,同时通过高度集成的保护机制,显著降低工业应用中的设计复杂度与系统风险。
STDRIVEG212与STDRIVEG612分别支持最高<220V220V>和<600V>的高侧电压,专为增强型GaN HEMT器件设计,能够提供**控制的<5V>栅极驱动信号。两款芯片均将过电流检测、过热保护等关键功能集成于<4mm×5mm>的QFN封装内,内部还集成了高侧/低侧5V线性稳压器(LDO)、高侧自举二极管以及低压锁定(UVLO)等电路。通过高速启动的电压调节器,芯片能够稳定输出驱动电压,实现对GaN HEMT的精密栅极控制,确保系统在极端工况下的可靠性。
针对GaN器件开关速度快、对保护设计要求高的特点,这两款驱动器内置了智能关断(Smart SD)功能。当检测到过电流时,芯片内部的比较器会同时关闭高侧和低侧的GaN HEMT,并自动维持关断状态直至器件温度降至安全范围。此外,通过故障引脚(Fault Pin),系统可实时获取过电流、过热及低压锁定状态报告。这种高度集成的保护方案有效减少了对外部电路的依赖,简化了整体系统设计。
在性能指标方面,两款产品主要面向运动控制等硬开关应用场景,高侧与低侧之间的传播延迟严格匹配至<50ns>。配合<5μs>的高侧启动时间,芯片能够承受<±200V/ns>的dV/dt瞬态电压,为提升电机转速提供了坚实基础。此外,芯片还配备了可耐受<20V>的逻辑输入引脚以及专用关断引脚,进一步降低了待机功耗并简化了系统架构。目前,意法半导体已提供相应的评估板(EVLSTDRIVEG212),以支持客户的设计验证工作。
日本及全球半导体行业正加速向第三代半导体转型,GaN技术因其高频、高效特性,在电动汽车、工业电机驱动及数据中心电源领域应用日益广泛。意法半导体此次推出的产品,正是顺应了这一趋势,通过高度集成化设计解决GaN应用中的保护难题,为行业提供了更可靠的解决方案。目前,这两款芯片均已进入量产阶段,批量采购(1000片起)的参考单价约为<1.25美元>。