纳芯微推出全新带保护功能的智能隔离单管驱动NSi66x1A

2022/08/05

NSi6611A/NSi6651A是单通道智能隔离式栅极驱动器，设计用于2121V直流工作电压以下应用中的SiC MOSFET，IGBT的驱动。NSi6611/NSi6651具有强大的驱动能力，可以提供最大10A的拉灌电流能力，支持轨到轨输出和分离输出。它可以提供完善的保护功能，如快速过流和短路保护、故障软关断功能，弥勒钳位功能、欠压保护，且短路故障或欠压发生时，通过单独的引脚报告反馈。NSi6611支持ASC特色的功能，可用于在紧急情况下强制输出为高。

NSi6611/NSi6651输入端与输出端采用双电容增强隔离技术，且采用纳芯微Adaptive OOK编码技术, 支持150kV/μs的最小共模瞬变抗扰度（CMTI），提高系统鲁棒性。

应用场景

- 新能源汽车主驱、发动机、升压DCDC

- 工业变频器

- 空调压缩机

- 光伏逆变器、储能、UPS、高功率电源等

产品特性

1. 超强驱动能力，可以提供最大10A的拉灌电流能力，支持轨到轨输出和分离输出

2. 完善的保护功能：DESAT短路保护、故障软关断、弥勒钳位、欠压保护；短路故障或欠压发生时，还能通过单独的引脚报告进行反馈

3. 输入与输出端均采用双电容增强隔离技术，外加纳芯微Adaptive OOK编码技术，最小共模瞬变抗扰度（CMTI）高达150kV/μs，提高了系统的鲁棒性

4. 驱动器侧电源电压VCC2最大为32V，输入侧VCC1为3V至5.5V电源电压供电；VCC1和VCC2都具有欠压保护（UVLO）

5. 极低的传输延时，低至80ns

6. NSi6611支持ASC特色的功能，可在紧急情况下强制输出为高

7. 工作环境温度：-40℃ ~ 125℃

8. 符合 RoHS 标准的封装类型：SOW16

NSi66x1A功能框图.png

NSi66x1A功能框图

NSi66x1A 超强驱动能力，有效节约外围电路

在大功率的应用中，客户一般会选择大功率的管子，IGBT或者SiC。越大功率的管子，功率管的Qg也会越大，则对驱动电路的驱动电流能力的要求就会越高。客户的传统方案会使用驱动电流小的隔离驱动，加上额外的Buffer电路来实现驱动电流增大，如下图所示。由于Buffer电路价格高，且占用PCB体积较大，同时还需要额外的电路做电路匹配，给设计带来了难度，如果设计不当，会导致在驱动电路产生额外的寄生电感和寄生电容，降低了系统的稳定性。

大功率应用中传统方案驱动电路图.png

大功率应用中传统方案驱动电路图

如果系统选用NSi66x1A，电路图如下图所示。由于NSi66x1A可以提供最大10A的拉灌电流能力，它可以在不需要额外的Buffer 电路，直接驱动大功率的管子。同时它内部集成弥勒钳位，且支持分离输出，使用简单，外围器件少，性价比高。

使用NSi66x1A方案应用电路图.png

使用NSi66x1A方案应用电路图

NSi6611A 支持ASC功能

什么是ASC?

ASC即主动短路（Active short circuit，简称ASC），是电机系统的一种安全保护机制，是将电机的UVW三相短路（通过å对功率管的开关，实现上三桥臂短路或下三桥臂短路）。

为什么需要ASC的功能?

当电机处于转速过高，或者突然发生制动等其他异常时，电机会产生反电动势，可能会超过高压电池提供的母线电压，会损坏动力电池、母线电容及其它高压器件。如果系统具备ASC功能，可以通过三相短路的方式，让电机内耗电流，降低反电动势，使电机保护和防止控制器电气系统产生进一步的损坏。

NSI6611A pin1 引脚是ASC 功能。如下是时序图。即使在input是低电平，或者VCC1欠压情况下，当pin1引脚电平是高电平时，ASC功能就会使能，OUT会强制输出为高，打开功率管。下面举个使用案例：

为了实现系统的ASC功能，UVW三相下桥臂的管子驱动IC可以使用三颗NSI6611A，将其pin1 连接到一起，连接点命名为“ASC Trigger”，默认该点电压是低电平。当系统检测到故障时，如母线电压过高时，外部触发信号使“ASC Trigger” 为高电平，这时三颗NSI6611会强制打开 UVW三相下桥臂的管子，实现电机下三桥臂短路，实现ASC功能。NSi6611A被外部触发“ASC Trigger” 为高电平到芯片OUT 强制输出为高，时间为0.66us (tASC_r), 响应迅速，及时保护系统。

如果客户系统不需要ASC 功能，可以将NSi6611A pin1 引脚悬空，或者下拉到GND2。

NSI6611A ASC 时序图.png