豪威集團(tuán)發(fā)布高壓隔離驅(qū)動(dòng)芯片ORD110x賦能IGBT/SIC+800V電驅(qū)動(dòng)

作者：集小微 09-05 13:19

來(lái)源：豪威集團(tuán) OmniVision #豪威# #igbt# #sic#

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2025年9月5日，豪威集團(tuán)，全球排名前列的先進(jìn)數(shù)字成像、模擬、顯示技術(shù)等半導(dǎo)體解決方案開(kāi)發(fā)商，專門針對(duì)IGBT/碳化硅SIC的驅(qū)動(dòng)需求開(kāi)發(fā)了一款高集成度的高壓隔離柵極驅(qū)動(dòng)芯片ORD110x，最大支持1500V的電機(jī)控制系統(tǒng)，采用電容隔離技術(shù)，支持高達(dá)10,000V的浪涌隔離電壓，共模瞬變抗擾度高于150V/ns，保證整個(gè)控制系統(tǒng)在更高電壓的應(yīng)用環(huán)境里安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

隨著新能源汽車加速替代傳統(tǒng)燃油，其核心動(dòng)力部件——電機(jī)及電機(jī)控制器的性能顯得尤為關(guān)鍵。

新能源汽車電機(jī)控制器

新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)通常包括電機(jī)(Motor)、電機(jī)控制器(Motor Controller Unit)和減速器(Gearbox)。其中電機(jī)負(fù)責(zé)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)；減速器通過(guò)齒輪組降低電機(jī)的高轉(zhuǎn)速，增加輸出扭矩，確保車輛在低速時(shí)有足夠的驅(qū)動(dòng)力；電機(jī)控制器則是控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)車輛的需求（例如加速，減速以及維持車速）調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩。電機(jī)控制器中的關(guān)鍵器件為功率模塊（包括IGBT和碳化硅SIC）以及功率模塊驅(qū)動(dòng)器。

ORD110x單通道高壓柵極隔離驅(qū)動(dòng)器

◆ AEC-Q100認(rèn)證

◆ 大于15A的柵極驅(qū)動(dòng)電流能力

◆ 支持高達(dá)1500V電驅(qū)系統(tǒng)工作電壓，10KV的最大浪涌隔離電壓和8KV的瞬態(tài)隔離電壓

◆ 共模瞬變抗擾度（CMTI）：大于150Vs

◆4A米勒鉗位電流，保證IGBT/SIC安全快速的關(guān)斷

◆ 集成IGBT/SIC的短路保護(hù)，其中500mA的軟關(guān)斷電流保證了IGBT/SIC在短路時(shí)能快速、安全的關(guān)斷

◆ 集成低壓/高壓側(cè)輸入電源的過(guò)壓/欠壓保護(hù)

◆ 集成IGBT/SIC的柵極電壓監(jiān)控，防止驅(qū)動(dòng)信號(hào)的丟失

◆ 集成高壓側(cè)的模擬電壓采樣輸入，節(jié)省母線電壓采樣、IGBT/SIC溫度采樣的BOM成本

◆ 集成了死區(qū)保護(hù)功能，死區(qū)保護(hù)時(shí)間通過(guò)不同的料號(hào)可選

◆ 工作環(huán)境溫度范圍為-40°C到125°C

◆ 符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)且無(wú)鹵素

◆ SOP-16封裝，滿足800V系統(tǒng)對(duì)加強(qiáng)絕緣的要求

電機(jī)逆變器系統(tǒng)

死區(qū)保護(hù)

ORX110x具有死區(qū)保護(hù)功能，死區(qū)保護(hù)時(shí)間擋位為0us/0.5us/1.0us/1.5us/2.0us。當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片檢測(cè)到PWM輸入引腳INP和INN的死區(qū)時(shí)間小于芯片內(nèi)部設(shè)置的死區(qū)時(shí)間時(shí)，ORD110x會(huì)將輸出端強(qiáng)制設(shè)為芯片內(nèi)部的死區(qū)時(shí)間，避免IGBT/SIC發(fā)生上下橋直通的風(fēng)險(xiǎn)。

IGBT/SIC的過(guò)流保護(hù)

當(dāng)IGBT/SIC發(fā)生短路并處于退保和工作狀態(tài)時(shí)，DESAT引腳通過(guò)檢測(cè)其VCE/VDS的電壓狀態(tài)來(lái)觸發(fā)ORD110x的內(nèi)部關(guān)斷機(jī)制。當(dāng)DESAT故障被觸發(fā)時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片立即啟動(dòng)軟關(guān)斷功能，保證IGBT/SIC快速并安全的關(guān)斷。

ORD110x的測(cè)試電路板

ORD110x的短路測(cè)試波形

模擬電壓采樣AIN

ORD110x通過(guò)高壓側(cè)的AIN引腳采樣模擬電壓，通過(guò)編碼的方式傳輸?shù)降蛪簜?cè)并通過(guò)AOUT引腳以400KHz的PWM方式輸出，用戶通過(guò)獲取其PWM的占空比得到模擬電壓的采樣值。其中，AIN的輸入電壓范圍為0.6到4.5V，AOUT全溫度范圍內(nèi)的輸出精度為±4%。

AIN / AOUT 模擬電壓采樣實(shí)測(cè)波形

柵極電壓監(jiān)控

為了防止驅(qū)動(dòng)信號(hào)異?；蛘邅G失，ORD110x提供IGBT/SIC的柵極電壓監(jiān)控功能。當(dāng)IGBT/SIC開(kāi)通時(shí)，ORD110x以PWM的上升沿為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，經(jīng)過(guò)7.8us的延時(shí)后檢測(cè)柵極電壓是否到達(dá)開(kāi)通閾值，如果低于該閾值則報(bào)告柵極電壓故障并立即關(guān)閉輸出；當(dāng)IGBT/SIC關(guān)斷時(shí)做同樣的檢測(cè)。

該功能有效避免了因驅(qū)動(dòng)信號(hào)異常導(dǎo)致的丟波時(shí)電控系統(tǒng)持續(xù)異常工作時(shí)帶來(lái)的危害。

共模瞬變抗擾度（CMTI）測(cè)試

在電機(jī)逆變器應(yīng)用系統(tǒng)中，隔離驅(qū)動(dòng)芯片高壓側(cè)的GND在IGBT/SIC開(kāi)關(guān)瞬間會(huì)產(chǎn)生高速的瞬變共模電壓的上升/下降，為了防止高速瞬變信號(hào)穿過(guò)隔離層對(duì)低壓側(cè)信號(hào)產(chǎn)生影響，ORD110x加強(qiáng)了高低壓側(cè)的隔離強(qiáng)度，使得CMTI性能高于150V/ns。