STMicroelectronics EVLSTGAP3SXS-H半橋評估板設計用于評估STGAP3SXS隔離式單柵極驅動器。STGAP3SXS具有10A電流能力、軌到軌輸出以及用于SiC MOSFET的優(yōu)化UVLO和DESAT保護閾值。因此，該器件非常適合用于工業(yè)應用中的大功率電機驅動器。該柵極驅動器具有單輸出引腳和用于外部米勒鉗位N溝道MOSFET的驅動器線路。該選項優(yōu)化了半橋拓撲中快速換向期間的正負柵極尖峰抑制。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics EVLSTGAP3SXS-H半橋評估板數據手冊.pdf

該板由5V VAUX連接供電，為低側和高側驅動部分的隔離式直流－直流轉換器饋送。如果使用5V MCU，VAUX 可以直接給柵極驅動器供電，如果使用使用3.3V MCU，則由板載線性穩(wěn)壓器供電。PWM和復位輸入可通過專用連接器輕松控制，診斷輸出連接到板載LED。

器件保護特性（去飽和、軟關斷和米勒鉗位）連接到推薦的電路板上網絡，可通過電路板測試點輕松評估。雙輸入引腳支持選擇信號極性控制和實施硬件互鎖保護，以在控制器發(fā)生故障時避免交叉?zhèn)鲗АＴ撈骷С謱崿F負柵極驅動，板載隔離式直流－直流轉換器支持在優(yōu)化的SiC MOSFET驅動電壓下工作。

STMicroelectronics EVLSTGAP3SXS-H板支持評估STGAP3SXS的所有特性，同時在高達520V的總線電壓下工作。如果需要，將兩個SiC MOSFET替換為采用HiP247-4封裝和C4電容的適當器件，可將總線電壓提高至1200V。

特性

• STGAP3SXS器件
  • 驅動器電流能力：10A拉電流/灌電流（25°C時）
  • 輸入－輸出傳播延遲：75ns
  • 米勒夾鉗驅動器，用于外部N溝道MOSFET
  • 可調軟關斷功能
  • UVLO功能
  • 去飽和保護
  • 柵極驅動電壓高達32V
  • 負柵極驅動電壓
  • 3.3V、5V TTL/CMOS輸入，帶遲滯
  • 溫度關斷保護
  • 增強型電隔離
    • 隔離電壓VISO = 5.7kV RMS （符合UL 1577標準）
    • 瞬態(tài)過壓VIOTM = 8kV PEAK （符合IEC 60747-17標準）
    • 最大重復隔離電壓VIORM = 1.2kV PEAK （符合IEC 60747-17標準）

板布局

?STGAP3SXS隔離驅動評估板技術解析與應用指南?

?一、核心器件特性與設計亮點?

1. ?STGAP3SXS驅動芯片技術參數?
   • ?10A峰值驅動能力?（25℃條件下），支持1200V SiC MOSFET的快速開關
   • ?75ns輸入-輸出傳播延遲?，優(yōu)化高頻開關場景下的時序控制
   • ?米勒鉗位功能?：通過外部N溝道MOSFET抑制柵極電壓尖峰（典型值±20V）
   • ?可調軟關斷?：防止SiC器件關斷時的電壓過沖
   • ?5.7kVRMS隔離耐壓?（UL 1577認證），滿足工業(yè)級安全需求
2. ?評估板關鍵配置?
   • ?功率拓撲?：半橋結構，支持520V母線電壓（可擴展至1200V）
   • ?驅動電壓靈活選擇?：通過跳線配置+19/0V、+19/-4.7V、+17/0V、+17/-4.7V四擋
   • ?雙路隔離DC-DC?：5.2kVpk隔離的電源模塊，支持3.3V/5V MCU兼容設計
   • ?保護電路集成?：DESAT檢測、溫度關斷、互鎖保護（防直通電流）

?二、典型應用場景與設計要點?

?工業(yè)電機驅動方案?

• ?優(yōu)勢適配?：
  • 利用STGAP3SXS的?優(yōu)化UVLO閾值?（典型值12V）匹配SiC MOSFET的驅動需求
  • 板載?SCTWA70N120G2V-4 MOSFET?（1200V/91A）實現高效率開關
• ?布線建議?：
  • 高壓側與低壓側間距需≥8mm（符合IEC 60747-17隔離標準）
  • 柵極走線長度限制在5cm內以降低寄生電感

?光伏逆變器設計?

• ?擴展能力?：
  • 替換HiP247-4封裝的MOSFET可支持1500V系統(tǒng)
  • 通過測試點（TP27-TP30）監(jiān)測DESAT保護觸發(fā)狀態(tài)
• ?散熱管理?：
  • 評估板熱阻RθJA=35℃/W，需配合強制風冷（建議風速≥2m/s）

? 三、安全操作規(guī)范（關鍵摘錄） ?

1. ?高壓安全警告?
   • ? 評估板?未配備電氣隔離?，通電狀態(tài)下禁止觸碰任何金屬部分
   • ? 斷電后需等待≥5分鐘（確保電容放電至安全電壓）
2. ?測試環(huán)境要求?
   • 使用CAT III級絕緣探頭
   • 工作區(qū)需設置隔離屏障與警示標識
3. ?ESD防護措施?
   • 操作前佩戴防靜電手環(huán)
   • 避免直接接觸板載IC的裸露引腳

?四、性能優(yōu)化實戰(zhàn)技巧?

• ?柵極電阻選型?：
  • 推薦Rg=2.2Ω（R15/R32）平衡開關速度與EMI
  • 米勒鉗位回路需選用快恢復二極管（如STTH112A，trr<35ns）
• ?診斷功能開發(fā)?：
  • DIAG-H/L信號通過LED指示故障（驅動電流限制10mA）
  • 軟關斷時間可通過C55/C56電容調整（33pF對應≈500ns）
• ?PCB布局參考?：
  • 功率回路（HV→Q2→OUT→Q4→GND）采用星型接地
  • 隔離區(qū)域（U1/U2周邊）禁止敷銅以保持爬電距離

?附：核心器件清單速查?

（注：完整BOM見數據手冊第7-9頁）