Scale-2 asic芯片组

概念规模™2 IGBT驱动器利用ASIC芯片组来降低元件数量和尺寸,同时提高性能,可扩展性和可靠性。利用芯片组，设计师可优化动态切换性能、精度和功能，实现灵活的设计并缩短上市时间。

SCALE-2芯片组——概念的IGBT和功率MOSFET门极驱动器的下一代技术,针对IGBT以及150到3600和600 v到6500 v的应用优化,但是也可预配置以促进应用特有的设计。ASICS在汽车级BiCMOS晶圆工艺线上制造，确保其高度可靠。

概念的第一代规模驱动器在世界各地被大量使用，已成为各种应用的标志。高度集成的SCALE-2门极驱动器芯片组具备所有必需的功能,可提供高达60的门极电流及20 w的驱动功率。副边ASIC集成了预驱动单元,用于驱动芯片外部扩展的N沟道DMOS结构,这样的推动级能够单独的设置开通和关断电阻,以独立控制开通和关断行为。

SCALE-2技术技术带来了新的产品特性,包括副方的智能门极驱动器(IGD)芯片和一个原方的双通道逻辑驱动接口(LDI)芯片。

ASIC：智能门极驱动器(IGD)

图中所示为驱动器副方asic的显微照片。使用不同的键合方法进行生产，以控制标准产品的特有功能，包括双向变压器接口与光纤接口的芯片。asic中还包含一个半定制阵列，可以用于客户定制。高级控制选项可通过单次编程的金属掩模实现。半定制阵列包含预配置的单元，例如模拟比较器、逻辑门、基本元器件和焊盘。

IGD ASIC通过调节“v”型管脚(如图3所示)的电位,使IGBT开通和导通状态的门极——发射极电压为稳定的+ 15 v,或者根据客户的需求定制为其他值。

asic可以实现在igbt关断时，对集电极-发射极电压的上升率[1]和箝位水平[2]实现闭环控制。这样可以获得更快的有源钳位响应速度，更低的关断损耗，以及更强的短路关断能力。

ASIC：逻辑驱动接口(LDI)

图2所示为原方的逻辑驱动接口asic的显微照片。该ASIC包括了两个通道的双向变压器接口,具备特殊上电时序的可扩展的DC / DC电源以及故障管理模块。

CONCEPT的SCALE-2 igbt驱动器将ASIC技术与专有变压器设计相结合，使公司能够在整个产品系列中提供UL认证。

双向变压器接口通过短单脉冲传输命令信号和故障信号，以实现最小的命令延迟。在信号碰撞时，故障信号以较长的脉冲持续时间支配指令信号和dv/dt诱导噪声电流。异步故障传输方法还允许对并行连接igbt或多级变换器拓扑的特殊时序要求进行管理，因为任何故障条件都将在不到一微秒的时间内在主端出现。雷竞技官网网站优先故障管理模式在相关igbt关闭前提前上报故障事件。关机前的延迟时间可以在IGD专用集成电路内进行调整。对于变压器耦合驱动器，(见图3)可以实现小于80ns的延迟和±1ns的抖动。

运作模式
直接模式允许两个驱动程序通道被独立驱动。这种模式提供了最高水平的客户灵活性，因此是先进的微控制器辅助系统的首选。在半桥模式下，ASIC仅使用一个输入作为普通命令信号，并产生两个输出(非倒置和倒置)。模式和死区时间可通过单个电阻调整到特定应用的需要。第三种模式是预先配置的，可根据客户要求实现互锁或互斥。

故障管理
在主端，任何故障状态都可能被阻塞时间拉长。在此期间，相关通道保持off状态。这个时间可以通过单个电阻调节，也可以设置为最小10μs。

系统集成
CONCEPT的专利SCALE-2芯片组是实现下一代IGBT驱动系列的核心技术。图4显示了用于最高6500V高压IGBT模块的即插即用IGBT驱动器的简化原理图，该驱动器具有高级主动夹持功能。通过在栅极驱动和DC/DC变换器输出级上使用外部n型DMOS元件，驱动器实现了40A, 6W的栅极电平。与之前的SCALE驱动芯片组相比，整体组件数量减少了60%以上，与传统的离散设计相比，减少了更多。