CREE CGD15HB62LP双通道差分隔离栅极驱动器：高性能与可靠性的完美结合

在电力电子领域，栅极驱动器是确保功率模块高效、稳定运行的关键组件。今天，我们来深入了解CREE的CGD15HB62LP双通道差分隔离栅极驱动器，它专为Cree的高性能CAS325M12HM2半桥功率模块优化设计，具备一系列出色的特性和功能。

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产品概述

CGD15HB62LP是一款双通道差分隔离栅极驱动器，适用于Cree的CAS325M12HM2半桥功率模块。它具有高频率、超快速开关操作的能力，能够满足现代电力电子系统对高速开关的需求。同时，该驱动器还集成了多种保护功能，如过流、重叠和反极性保护，为系统的安全运行提供了可靠保障。

关键特性

优化设计

专为Cree的CAS325M12HM2半桥功率模块优化，能够充分发挥模块的性能优势。

高速开关

支持高频率、超快速开关操作，可提高系统的效率和响应速度。

隔离电源

板载3W或6W隔离电源，为驱动器提供稳定的电源供应。

可配置UVLO

具有带滞后的可配置欠压锁定（UVLO）功能，确保驱动器在安全的电压范围内工作。

低电感设计

直接安装的低电感设计，减少了寄生电感对驱动器性能的影响。

保护功能

集成了过流、重叠和反极性保护功能，有效保护驱动器和功率模块免受损坏。

差分输入

差分输入设计提高了驱动器的抗噪声能力，增强了系统的稳定性。

可选子板

可根据需求提供差分转单端子板，方便用户进行系统集成。

技术参数

驱动电压和电流

• V Drive：+18/-5 V
• I G：±14 A
• R G：5 Ω

最大额定值

符号	参数	值	单位	测试条件
V DC	电源电压	-0.5 to 18	V
V I	逻辑电平输入	-0.5 to 5.5
I O	输出峰值电流	±14	A	T A = 25 °C
I O(avg)	输出平均电流	±4
F max	最大开关频率	115	kHz	3 W电源 + CAS325M12HM2
T op	环境工作温度	-50 to 95	°C
T stg	存储温度	-50 to 125	°C

电气特性

符号	参数	最小值	典型值	最大值	单位	测试条件
V DC	电源电压	9	12	18	V
V UVLO	次级UVLO非激活电平	+13.5	+14	+14.5	V
	次级UVLO激活电平	+11.2	+12	+12.7	V
	次级UVLO滞后		2		V
V IH	高电平逻辑输入电压	3.5		5.5	V	单端输入
V IL	低电平逻辑输入电压	0		1.5	V
V IDCM	差分输入共模范围	-7		+12	V	差分输入
V IDTH	差分输入阈值电压	-200	-125	-50	mV	V ID = V Pos-Line – V Neg-Line
V ODH	差分输出高电平	2.2	3.4		V	I OD = -20 mA
V ODL	差分输出低电平		0.2	0.4	V	I OD = 20 mA
V OD	差分输出幅度	2	3.1		V	R L =100 Ω
V GATE,HIGH	高电平输出电压		+18		V
V GATE,LOW	低电平输出电压		-5		V
V IOWM	工作隔离电压		1500		V RMS
C ISO	隔离电容		17		pF	每通道
CMTI	共模瞬态抗扰度	100			kV/µs
R GIC-ON	输出电阻1		0.4	1.5	Ω	栅极驱动IC
R GIC-OFF	输出电阻1		0.3	1.2	Ω
R GEXT-ON	外部输出电阻2		4.99		Ω	外部SMD电阻
R GEXT-OFF	外部输出电阻2		4.99		Ω
D VF-OFF	关断二极管正向电压	0.62	0.67	0.82	V
t ON	输出上升时间		250		ns	C Load = 19 nF From 10% to 90%
t OFF	输出下降时间		140		ns
t PHL/PLH	传播延迟		75		ns
t PD	过流传播延迟到FAULT信号低		40		ns	不包括消隐
R SS	软关断电阻3		30.1		Ω
t OFF-SS	软关断输出下降时间		1.5		µs	输出通过R SS拉低

信号描述

PWM信号

高侧和低侧PWM必须是差分信号，差分接收器的终端阻抗为250 Ω。提供重叠保护，防止高侧和低侧栅极同时导通。

FAULT信号

故障信号是一个差分输出，最大驱动强度为20mA。高信号表示没有故障，低信号表示检测到UVLO或过流故障。

UVLO故障

UVLO电路检测隔离DC/DC转换器的输出轨是否低于安全工作条件。故障发生时，相应通道的栅极将通过 (R_{G}) 拉低。

过流故障

过流保护电路测量漏源电压，当电压超过安全电流限制时，相应通道的栅极驱动器将被禁用，栅极通过软关断电阻 (R_{SS}) 拉低。

RTD信号

RTD输出是一个差分信号，用于测量集成在XAS325M12HM2模块中的RTD电阻。信号是一个50 kHz的PWM，编码了RTD的电阻值。

PS-Dis信号

PS-DIS信号用于禁用两个通道的隔离DC/DC转换器的输出，必须拉低以关闭电源。

PWM-EN信号

PWM-EN信号是一个单端输入，用于启用两个通道的PWM输入。拉低时，两个通道的差分接收器将被禁用，栅极将通过 (R_{G}) 拉低。

应用与注意事项

应用范围

适用于DC总线电压高达1000 V的应用，如工业电源、电动汽车充电等。

注意事项

• 产品的适用性可能取决于本文档未指定的产品参数，用户应根据实际需求评估产品。
• 该产品未设计或测试用于植入人体的应用，以及产品故障可能导致死亡、人身伤害或财产损失的应用。
• 该产品不享受经销商库存轮换或库存价格保护。

总结

CREE的CGD15HB62LP双通道差分隔离栅极驱动器以其高性能、高可靠性和丰富的保护功能，为电力电子系统提供了一个优秀的解决方案。无论是在高速开关应用还是在安全保护方面，它都表现出色。电子工程师在设计相关系统时，可以考虑将其作为首选的栅极驱动器。你在使用栅极驱动器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。