汽車應用需要更高的效率和可靠性

　　當前，新能源汽車技術和市場正處于一個火熱發展的階段，以節能為核心的相關技術研發和應用也擴大到包括傳統汽車和新能源汽車在內的整個汽車領域。對于汽車應用工程師來說，當前所面臨的最大挑戰是：為汽車帶來更高效率、更高可靠性的應用產品，特別是在混合動力車（HEV）和電動汽車（EV）領域。

　　在汽車領域，有一些新的功能正日益受到重視，主要有以下七種：提高燃油效率；降低CO2的排放量；負載電氣化；提高電路和元件的可靠性；減小元件的外形尺寸和重量；改善熱性能；降低電磁輻射等外部環境干擾帶來的影響。這些新的功能同時對汽車應用提出了一些新的要求，如大功率的逆變器、更高的總線電壓、應對嚴苛的汽車環境等，這使得相關的汽車IC必須具有很高的功率密度和優秀的抗噪聲能力。

飛兆半導體技術行銷副經理張瑞斌

　　據飛兆半導體技術行銷副經理張瑞斌先生介紹，在HEV和EV領域，逆變器應用主要分為以下三個方面：運動控制；電池管理；DC/DC轉換器。



　　回顧過去，更高功率、更小體積、抗噪聲能力更強的逆變器一直是技術的發展方向和市場的需求。



　　對于逆變器本身而言，功率需求的不斷提升無疑是目前最大的挑戰。



　　為應對以上挑戰，飛兆半導體最新推出了大電流高側柵極驅動器IC產品FAN7171和大電流高側與低側柵極驅動器IC產品FAN7190，為嚴苛的汽車應用環境提供更高效率、更大驅動電流和更高穩定性的集成式逆變器解決方案。

　　FAN7171是一款能夠驅動工作電壓高達+500V的高速MOSFET和IGBT的單片式高側柵極驅動器IC，而FAN7190則能夠驅動工作電壓高達+600V的MOSFET和IGBT。更大的驅動能力能夠實現功率更高的系統，提高功效。FAN7171和FAN7190這兩款器件均具有緩沖輸出級，帶有設計用于大脈沖電流驅動能力和最小交叉傳導的全部NMOS晶體管，FAN7171和FAN7190都能提供4.5A的源/漏電流驅動能力。以下是FAN7171和FAN7190結構圖。





　　在可靠性方面，FAN7171和FAN7190和同類競爭產品相比，具有更好的抗噪聲能力，15V VBS下負電壓擺幅（VS）低至-9.8V，可以此來提高在惡劣噪聲環境中的耐久性。同時，FAN7171和FAN7190都滿足汽車AEC Q100 Class 1標準，具有較高的高集成度，能夠減少元件數目并降低材料清單成本，縮小占板空間并可以縮短設計和驗證周期。

　　據張瑞斌介紹，由于采用了飛兆半導體的高壓工藝和共模噪聲消除技術，FAN7171和FAN7190具有業內同類產品中最高的正向共模抑制比，其高側驅動器可在dv/dt噪聲環境下穩定工作。FAN7171和FAN7190的欠壓鎖定（UVLO）電路能防止器件在VBS低于特定閾值電壓時出現故障。此外，FAN7171和FAN7190還提供低功耗IOBS、IQCC，采用8引腳小外形封裝（SOP），產品先已開始供貨。