概述
ADuM4146是一款單通道柵極驅動器，專門針對驅動碳化硅(SiC)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)進行了優化。ADI公司的iCoupler ^?^ 技術在輸入信號與輸出柵極驅動器之間實現隔離。

ADuM4146包含米勒箝位，以便柵極電壓小于2 V時實現穩健的SiC單軌電源關斷。輸出側可以由單電源或雙電源供電，是否使能米勒箝位功能也可以進行配置。

ADI公司芯片級變壓器還提供芯片高壓側與低壓側之間的控制信息隔離通信。芯片狀態信息可從專用輸出讀取。當器件副邊出現故障時，可以在原邊對復位操作進行控制。

去飽和檢測電路集成在ADuM4146上，提供高壓短路SiC工作保護。去飽和保護包含降低噪聲干擾的功能，比如在開關動作之后提供300ns的屏蔽時間，用來屏蔽初始導通時產生的電壓尖峰（參見數據手冊中的圖17）。可選內部500 μA電流源有助于降低器件數量；如需提高抗噪水平，內部消隱開關也支持使用外部電流源。

考慮到通用SiC和絕緣柵極雙極性晶體管(IGBT)電平，A級副邊欠壓閉鎖(UVLO)設置為14.5 V，B級和C級設置為11.5 V（典型值）。
數據表：*附件：ADUM4146提供故障檢測、米勒鉗位的11A高壓隔離雙極性柵極驅動器技術手冊.pdf

應用

• SiC/MOSFET/IGBT柵極驅動器
• 光伏(PV)逆變器
• 電機驅動器
• 電源

特性

• 11 A 短路拉電流（0 Ω 柵極電阻）
• 9 A 短路灌電流（0 Ω 柵極電阻）
• 4.61 A 峰值電流（2 Ω 柵極電阻）
• 輸出功率套件電阻：<1 Ω
• 輸出電壓范圍高達 30 V
• VDD2 上存在多個欠壓鎖定 (UVLO) 選項
  • A 級：VDD2 上的 14.5 V（典型值）UVLO 正向閾值
  • B 級和 C 級：VDD2 上的 11.5 V（典型值）UVLO 正向閾值
• VDD1 輸入電壓范圍為 2.5 V 至 6 V
• 去飽和保護
  • 發生去飽和故障時軟關斷
• 多種去飽和檢測比較器電壓
  • B 級：9.2 V（典型值）
  • A 級和 C 級：3.5 V（典型值）
• 具有柵極感應輸入的米勒箝位輸出
• 隔離式故障和就緒功能
• 低傳播延遲：75 ns（典型值）
• 工作溫度范圍：?40°C 至 +125°C
• 爬電距離：8.3 mm（最小值）
• CMTI：100 kV/μs
• 安全和監管審批（申請中）
  • 5000 V rms 持續 1 分鐘，符合 UL 1577 標準
  • CSA 元件驗收通知 5A
  • DIN V VDE V 0884-11
  • VIORM = 2150 V 峰值

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應用信息

PCB布局

ADuM4146碳化硅（SiC）柵極驅動器無需外部接口電路用于邏輯接口。在輸入和輸出電源引腳處需要進行電源去耦。在輸入電源引腳處使用一個0.01μF至0.1μF的小型陶瓷電容，以提供最佳的高頻去耦。在輸出電源引腳VDD2處，建議從VDD2到GND2添加10μF電容，為驅動ADuM4146輸出的柵極電容提供所需的電荷。從VDD2到VS2再添加一個10μF電容可進一步改善去耦效果。在輸出電源引腳處，應避免在旁路電容上使用過孔，可采用多個過孔來降低旁路電感。較小的輸入或輸出電源引腳兩端的總引線長度不得超過5mm。

傳播延遲相關參數

傳播延遲是指邏輯信號通過一個組件所需的時間。傳播延遲到輸出可以與傳播延遲到高或低有所不同。ADuM4146將tDLH指定為輸入邏輯高閾值（VIH）上升到輸出邏輯高閾值（VOH）的10%所需的時間（見圖16）。同樣，下降傳播延遲（tDHL）定義為輸入邏輯低閾值（VIL）下降到輸出邏輯低閾值（VOL）的90%所需的時間。上升和下降時間取決于負載條件，并且不包含在傳播延遲中，傳播延遲是柵極驅動器的行業標準。

傳播延遲偏差是指在相同溫度、輸入電壓和負載條件下，多個ADuM4146組件之間傳播延遲的最大差異。

保護特性

• 故障報告 ：ADuM4146為碳化硅金屬 - 氧化物半導體場效應晶體管（SiC MOSFET）運行期間可能出現的故障提供保護。主要故障情況是去飽和。如果檢測到飽和，ADuM4146會關閉柵極驅動，并將FAULT引腳置為低電平。輸出保持禁用狀態，直到RESET引腳被拉低至少500ns，然后再拉高。RESET引腳拉低時，FAULT引腳再次變為低電平。只要RESET引腳保持低電平，輸出就保持禁用狀態。RESET引腳內部有一個300 kΩ下拉電阻。
• 去飽和檢測 ：與ADuM4146相連的SiC MOSFET相關電路偶爾會出現組件故障或錯誤。例如，電感器和電機繞組短路，或電源和接地母線短路。由此產生的過電流會使SiC MOSFET的漏極到源極電壓過高。為檢測這種情況并降低對MOSFET造成損壞的可能性，ADuM4146使用去飽和閾值（VDESAT_TH）。對于B級器件，該閾值為9.2V；對于A級和C級器件，該閾值為3.5V。當高側驅動器或低側驅動器檢測到這種情況時，SiC MOSFET會關閉。此時，FAULT引腳會變為低電平。內部電流約為500μA，還可選擇使用外部電流源或上拉電阻來提高充電電流。ADuM4146具有內置的消隱時間，以防止在SiC MOSFET首次導通時觸發去飽和檢測（報告）。消隱時間到故障引腳的時間小于2μs。將RESET引腳拉低可清除故障。RESET引腳具有500ns的內部去抖動時間（tDEB_RESET），如圖17所示，提供300ns的屏蔽時間，在SiC MOSFET導通初期，使連接到地的內部開關保持閉合。