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納芯微單通道智能隔離式柵極驅動器NSi68515，專為驅動高達2121V直流母線電壓下的SiC MOSFET，IGBT而設計，可廣泛應用于工業(yè)變頻器、伺服、機器人，空調壓縮機，新能源汽車主驅，光伏逆變器、儲能、UPS、高功率電源等領域。
NSi68515輸入方式兼容光耦輸入，且輸入端與輸出端采用雙電容增強隔離技術，基于納芯微Adaptive OOK編碼技術, 支持150kV/μs的最小共模瞬變抗擾度（CMTI），提高系統(tǒng)魯棒性。
NSi68515產品特性
- 具備超強驅動能力，可以提供最大5A的拉灌電流
- 提供軌到軌輸出和非軌到軌輸出兩個版本
- 輸入側電源電壓VCC：3V至5.5V
- 輸入方式兼容光耦電流型輸入，可耐-6.5V反向電壓
- 驅動器側電源正壓軌VCC2：高達35V
- 驅動器側電源負壓軌VEE2：高達-17.5V
- 超高的最小共模抗擾能力(CMTI)：150 kV/us
- 提供完善的保護功能
◇ 快速過流和短路保護，DESAT閾值電壓6.5V
◇ 集成故障時的軟關斷功能，軟關斷電流140mA
◇ 集成米勒鉗位功能，鉗位電流高達：4.5A
◇ 高壓側和低壓側均有獨立的供電欠壓保護功能UVLO
◇ 故障報警 (FLT / ULVO引腳指示)
◇ 可支持故障自動復位版本選擇
- 典型傳播延時：100ns
- 工作環(huán)境溫度：-40℃ ~ 125℃
- 符合 RoHS 標準的封裝類型：SOW16, 爬電距離>8mm
NSi68515經(jīng)典電路圖
行業(yè)內常見的帶保護的光耦隔離驅動IC，CMTI 一般在35KV/us。隨著系統(tǒng)的開關頻率和母線電壓的提高，以及SiC MOSFET的普及使用， 系統(tǒng)的dv/dt 急劇上升，這對隔離驅動的抗干擾能力(CMTI)提出了更高的要求。如果隔離驅動IC 的CMTI只有35KV/us，顯然已經(jīng)很難滿足系統(tǒng)的要求。而NSi68515 CMTI 大于150KV/us，能夠有效提高系統(tǒng)的抗干擾能力。納芯微基于NSi68515做了靜態(tài)CMTI和動態(tài)CMTI 摸底實驗，實驗結果是218KV/us均PASS；而同樣的測試條件下，普通的光耦隔離驅動在30KV/us左右便已經(jīng)Fail。
? 靜態(tài)CMTI 實驗結果：218kv/us pass
輸入一直為高，藍色是輸出波形，粉色是CMTI波形
? 動態(tài)CMTI 實驗結果：218kv/us pass
綠色是輸入波形，黃色是輸出波形，藍色是CMTI波形
當IGBT 和 SiC MOSFET正常開通時，是在飽和區(qū)進行工作的；但當IGBT 和 SiC MOSFET在開通過程中，發(fā)生過流或者上下管短路的時候，電流便會急劇增大，就會退出飽和區(qū)，VCE也隨之增大，如果不及時關斷IGBT 和 SiC MOSFET，則會導致管子損壞或者使用壽命變短。NSi68515 通過DESAT 引腳檢測管子的VCE 電壓來判斷管子短路和過流，當檢測到管子異常后，能夠快速關斷管子，防止管子損壞。此外，NSi68515 DESAT引腳內部還做了濾波處理，防止系統(tǒng)誤觸發(fā)。
下面是NSi68515觸發(fā)保護時的時序圖，保護時間比行業(yè)內常見的帶保護功能的光耦隔離驅動IC快一倍，可以大大提高管子的魯棒性。
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