概述
ADuM4177是一款高性能隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器，采用ADI公司的iCoupler ^?^ 技術(shù)，提供5.7 kV RMS隔離。ADuM4177采用28引腳寬體SOIC封裝，提供8.3 mm爬電距離。此器件適用于需要在器件使用壽命內(nèi)隔離1060 V RMS和1500 V DC工作電壓的應(yīng)用。這些隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器組合使用高速CMOS和單芯片變壓器技術(shù)，提供出色的性能，適合驅(qū)動(dòng)要求嚴(yán)苛的高性能碳化硅(SiC)開關(guān)。串行外設(shè)接口(SPI)通信支持用戶可編程工作模式和故障回讀。此外還具有BIST功能，使ADuM4177適用于ASIL D系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM4177具有擺率控制和BIST功能的40 A拉電流和30 A灌電流SiC隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器技術(shù)手冊(cè).pdf

ADuM4177的輸入電壓范圍為4.4 V至7 V。如果VDD2和VSS2在15 V至23 V范圍內(nèi)，輸出電壓可驅(qū)動(dòng)雙極柵極驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器的正極電壓為12 V至23 V，負(fù)電壓軌電壓為?5 V至?3.25 V?？赏ㄟ^與柵極驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行SPI通信來獲取多個(gè)可編程的欠壓保護(hù)(UVLO)電平。與采用高壓電平轉(zhuǎn)換方法的柵極驅(qū)動(dòng)器相比，ADuM4177的輸入與輸出之間具有真電氣隔離優(yōu)勢。

ADuM4177包括許多出眾的保護(hù)功能，例如漏極監(jiān)測去飽和檢測、主動(dòng)短路(ASC)操作、外部溫度檢測以及過壓保護(hù)(OVP)和欠壓保護(hù)(UVP)。

提供可調(diào)的擺率控制，在系統(tǒng)操作點(diǎn)可以接受時(shí)，提供更快的邊沿躍遷和更高的效率。外部米勒箝位可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)下拉效果，防止米勒注入在受誘導(dǎo)時(shí)意外開啟。ADuM4177支持-40?C至+150?C的寬結(jié)溫范圍。

因此，ADuM4177可以在很寬的切換電壓范圍內(nèi)，可靠地控制SiC開關(guān)配置的開關(guān)特性。

應(yīng)用

• SiC、MOSFET、IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器
• 電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)牽引逆變器
• 開關(guān)電源
• SiC柵極驅(qū)動(dòng)器
• 工業(yè)逆變器
• 功率因數(shù)校正

特性

• 40 A拉電流、30 A灌電流峰值短路（典型）驅(qū)動(dòng)輸出
• 典型應(yīng)用中的20 A峰值驅(qū)動(dòng)電流（典型值）
• 輸出功率器件電阻：每通道0.38 Ω（典型值）
• 1500 V峰值和直流工作電壓(DIN EN IEC 60747-17)
• 通過SPI接口實(shí)施擺率控制
• 低傳輸延遲：108 ns（典型值）
• 脈沖寬度：60 ns（最小值）
• 雙極和單極次級(jí)側(cè)供電功能
  • V DD1 ：4.4 V至7 V
  • VDD2至V SS2 ：15 V至23 V
  • VDD2至GND 2 ：12 V至23 V
  • VSS2至GND 2 ：?5 V至?3.25 V（雙極供電模式）
  • VSS2至GND 2 ：0V（單極供電模式）
• 保護(hù)特性：
• DESAT–SiC漏極檢測，7 V（典型值）閾值
  • 可編程內(nèi)部DESAT消隱時(shí)間
• ASC引腳，次級(jí)側(cè)驅(qū)動(dòng)器開啟控制
• 外部米勒箝位
• 軟關(guān)斷，1 μs，可通過外部電阻調(diào)節(jié)
• VDD2至VSS2 OVP和可編程VDD2至VSS2 UVP
• VSS2至GND2 OVP和UVP
• 通過故障報(bào)告引腳判斷隔離故障
• SiC開關(guān)隔離式溫度檢測
  • 1 kHz PWM和SPI寄存器讀取
  • 溫度檢測二極管堆棧
  • 與使用外部電阻網(wǎng)絡(luò)的NTC兼容
• 內(nèi)置自測(BIST)
• SPI
• 非易失性EEPROM寄存器，用于實(shí)現(xiàn)可配置性
• 故障報(bào)告信息
• 工作結(jié)溫范圍：?40℃至+150℃
• 采用28引腳SOIC_W_FP封裝
• 通過AEC-Q100汽車應(yīng)用認(rèn)證

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

在需要開關(guān)器件柵極具備快速上升沿的情況下，就需要用到柵極驅(qū)動(dòng)器。增強(qiáng)型功率器件的柵極信號(hào)是以源極或發(fā)射極節(jié)點(diǎn)為參考的。柵極驅(qū)動(dòng)器必須跟隨這個(gè)源極或發(fā)射極節(jié)點(diǎn)。因此，在源極或發(fā)射極節(jié)點(diǎn)擺動(dòng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，控制信號(hào)與柵極驅(qū)動(dòng)器輸出之間的隔離是必要的，例如在半橋中。柵極開關(guān)時(shí)間是柵極驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度的函數(shù)。輸出端的緩沖級(jí)（如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）緩沖器）可減少總延遲時(shí)間，并增加驅(qū)動(dòng)器最終輸出的強(qiáng)度。

ADuM4177通過使用高頻載波跨越隔離柵，實(shí)現(xiàn)控制側(cè)與輸出側(cè)之間的隔離。數(shù)據(jù)通過iCoupler芯片級(jí)變壓器線圈進(jìn)行傳輸，這些線圈由聚酰亞胺絕緣層隔開。ADuM4177采用正邏輯開關(guān)鍵控（OOK）編碼，其中高電平信號(hào)通過載波頻率在iCoupler芯片級(jí)變壓器線圈上的存在來傳輸。正邏輯編碼確保在輸入關(guān)閉時(shí)輸出為高電平。低電平狀態(tài)是增強(qiáng)型功率器件最常見的安全狀態(tài)。該架構(gòu)可在短路條件下驅(qū)動(dòng)器件。ADuM4177的設(shè)計(jì)具備高共模瞬態(tài)抗擾度、高抗電氣噪聲能力以及高抗磁干擾能力。通過擴(kuò)頻OOK載波和差分線圈，可將輻射發(fā)射降至最低。圖22展示了ADuM4177使用的OOK編碼。