100-вольтовые драйверы MOSFET полумостов Renesas обеспечат надежное управление гибридными силовыми агрегатами автомобилей

Семейство усовершенствованных драйверов MOSFET ISL784x4 обеспечивает сильноточное DC/DC преобразование с регулируемым мертвым временем и максимальным КПД

Renesas Electronics анонсировала новую серию автомобильных 100-вольтовых 4-амперных драйверов N-канальных MOSFET полумостов. Серия ISL784x4 содержит три прибора: ISL78424 и ISL78444 с одним входом трехуровневой ШИМ для управления обоими драйверами затворов, и ISL78434, имеющий два независимых входа, которые отдельно управляют драйверами верхнего и нижнего плеча. Драйверы N-MOSFET полумоста ISL784x4 дополняют 4-фазный двунаправленный контроллер ISL78224, позволяя ему обеспечивать до 3 кВт мощности с КПД более 95 процентов в составе 12-48-вольтовых преобразователей, используемых в «мягких» гибридных автомобилях. Драйверы ISL784x4 также хорошо подходят для 12-24-вольтовых двунаправленных DC/DC преобразователей, а также других понижающих и повышающих сильноточных устройств.

Наличие независимых выводов вытекающего и втекающего тока на выходах драйверов затворов ISL784x4 упрощает управление сильноточными MOSFET. Это позволяет конструкторам снизить уровень излучаемых электромагнитных помех, используя внешние резисторы в цепях затворов для настройки скорости нарастания и спада импульсов в коммутационном узле. ISL784x4 также обеспечивает адаптивное управление мертвым временем, позволяя устанавливать точные задержки включения, предотвращающие сквозные токи, которые возникают при одновременном открывании обоих ключей DC/DC преобразователя. Кроме того, функция адаптивного управления мертвым временем драйверов ISL78424 и ISL78434 позволяет воспринимать напряжения затворов MOSFET, устраняя потенциальные ошибки, вызванные падением напряжения на внешних резисторах затворов, контролирующих скорость нарастания напряжения в коммутационном узле.

Драйверы ISL784x4 отлично подходят для сильноточных приложений, таких как DC/DC преобразователи 12-48 В, используемые в 48-вольтовых «мягких» гибридах. Они улучшают КПД за счет надежного управления затвором с пиковыми вытекающими и втекающими токами 3 А и 4 А, соответственно. Энергичное управление затворами позволяет приборам с высокой скоростью переключать сильноточные MOSFET с большой емкостью затвора, что снижает потери переключения. Адаптивный контроль мертвого времени драйверов MOSFET полумостов минимизирует избыточное мертвое время, снижая потери проводимости и еще больше повышая КПД преобразования. Драйверы ISL784x4 работают с номинальным напряжением, идеальным для 48-вольтовых автомобильных систем, коммутационные узлы которых выдерживают постоянное напряжение 70 В, и до 86 В при редких бросках напряжения. Аналогично, бутстрепный узел драйвера верхнего плеча может выдерживать постоянное напряжение 86 В, и до 100 В в импульсе.

Ключевые характеристики приборов ISL78424, ISL78434 и ISL78444

• Выходной ток: 3 А вытекающий, 4 А втекающий;
• Вход трехуровневой ШИМ (ISL78424 и ISL78444);
• Независимые входы верхнего и нижнего плеча (ISL78434);
• Отдельные выводы вытекающего и втекающего тока на выходах драйвера (ISL78424 и ISL78434);
• Широкий диапазон напряжений питания от 8 до 18 В;
• 3-омный бутстрепный МОП-ключ устраняет необходимость во внешнем диоде Шоттки;
• Адаптивное управление мертвым временем с задержкой включения, программируемой одним резистором;
• Сертифицированы на соответствие стандарту AEC-Q100 Grade-1 для диапазона рабочих температур от –40 °С до +140 °С.

Для преобразования энергии между 12- и 48-вольтовыми шинами в 48-вольтовых «мягких» гибридных автомобилях драйверы ISL78424 и ISL78444, в которых используются трехуровневые ШИМ-сигналы, могут быть соединены с 4-фазным двунаправленным синхронным ШИМ-контроллером ISL78224. Разработчики систем функциональной безопасности могут добавить микроконтроллер Renesas RH850 для управления бортовыми системами автомобиля и поддержки каналов связи. Для создания источника питания автомобильного аудиоусилителя ISL78424 и ISL78444 также могут быть объединены с 4-фазным контроллером ISL78225 или 6-фазным контроллером ISL78220.

Доступность

Все три драйвера полумостов – ISL78424, ISL78434 и ISL78444 – и их оценочные платы уже доступны для приобретения. Каждый прибор поставляется в 14-выводном корпусе HTSSOP.