Le soluzioni Fairchild per l'efficienza di veicoli ibridi ed elettrici

I progettisti che operano in campo automotive devono affrontare le sfide legate alla realizzazione di inverter più efficienti con una più alta tensione massima e una superiore immunità al rumore, specialmente nei veicoli ibridi (HEV) ed elettrici (EV). Per risolvere questi ostacoli Fairchild Semiconductor ha sviluppato il gate driver ad alta tensione high-side FAN7171 e il gate driver ad alta tensione high- e low-side FAN7190. Parte di una linea di gate driver ad alta tensione (HVIC) per applicazioni automotive, i dispositivi FAN7171 e FAN7190.sono ideali per gli invertitori di potenza e gli alimentatori DC-DC dei veicoli ibridi ed elettrici, gli iniettori e le valvole dei motori diesel e a gasolio, oltre che per azionare MOSFET e IGBT high-side. I dispositivi FAN7171 e FAN7190 mettono a disposizione un inverter integrato più efficiente dalle tensioni più elevate e le superiori garanzie di robustezza richieste dalle applicazioni automotive.

Il dispositivo FAN7171 è un gate driver high-side monolitico in grado di azionare MOSFET e IGBT ad alta velocità funzionanti fino a +500V, mentre il dispositivo FAN7190 può pilotare MOSFET e IGBT operanti fino a +600V: queste caratteristiche permettono di realizzare sistemi di maggior potenza con un incremento dell'efficienza.

Entrambi i dispositivi dispongono di uno stadio di uscita bufferizzato con tutti i transistor NMOS progettati per lavorare con impulsi di corrente elevata minimizzando i rischi di cross-conduction. Una superiore immunità al rumore con un Voltage Swing (VS) negativo di -9,8V a 15V VBS aumenta l'affidabilità del design e la vita utile del sistema in ambienti problematici dal punto di vista del rumore.

Qualificati secondo gli standard AEC Q100 Automotive Class 1, i dispositivi FAN7171 e FAN7190 offrono elevata integrazione e una maggior gamma di funzionalità consentendo di ridurre il numero di componenti, il costo dei materiali, lo spazio occupato su scheda, e potenzialmente anche i tempi dei cicli di progettazione.

Le tecniche messe a punto da Fairchild per i processi ad alta tensione e la cancellazione del rumore di common-mode garantiscono la stabilità del funzionamento del driver high-side in presenza di rumore dv/dt. Un circuito di level-shift avanzato consente al gate driver high-side di funzionare fino a VS = -9,8V (tipico) per VBS = 15V. Un circuito UVLO (Under Voltage Lockout) evita i malfunzionamenti quando la VBS scende sotto la soglia di tensione specificata.