STMicroelectronics EVLSTGAP3SXS-H半橋評(píng)估板設(shè)計(jì)用于評(píng)估STGAP3SXS隔離式單柵極驅(qū)動(dòng)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(hù)閾值。因此，該器件非常適合用于工業(yè)應(yīng)用中的大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。該柵極驅(qū)動(dòng)器具有單輸出引腳和用于外部米勒鉗位N溝道MOSFET的驅(qū)動(dòng)器線路。該選項(xiàng)優(yōu)化了半橋拓?fù)渲锌焖贀Q向期間的正負(fù)柵極尖峰抑制。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics EVLSTGAP3SXS-H半橋評(píng)估板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

該板由5V VAUX連接供電，為低側(cè)和高側(cè)驅(qū)動(dòng)部分的隔離式直流－直流轉(zhuǎn)換器饋送。如果使用5V MCU，VAUX 可以直接給柵極驅(qū)動(dòng)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(fù)位輸入可通過(guò)專用連接器輕松控制，診斷輸出連接到板載LED。

器件保護(hù)特性（去飽和、軟關(guān)斷和米勒鉗位）連接到推薦的電路板上網(wǎng)絡(luò)，可通過(guò)電路板測(cè)試點(diǎn)輕松評(píng)估。雙輸入引腳支持選擇信號(hào)極性控制和實(shí)施硬件互鎖保護(hù)，以在控制器發(fā)生故障時(shí)避免交叉?zhèn)鲗?dǎo)。該器件支持實(shí)現(xiàn)負(fù)柵極驅(qū)動(dòng)，板載隔離式直流－直流轉(zhuǎn)換器支持在優(yōu)化的SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電壓下工作。

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

特性

• STGAP3SXS器件
  • 驅(qū)動(dòng)器電流能力：10A拉電流/灌電流（25°C時(shí)）
  • 輸入－輸出傳播延遲：75ns
  • 米勒夾鉗驅(qū)動(dòng)器，用于外部N溝道MOSFET
  • 可調(diào)軟關(guān)斷功能
  • UVLO功能
  • 去飽和保護(hù)
  • 柵極驅(qū)動(dòng)電壓高達(dá)32V
  • 負(fù)柵極驅(qū)動(dòng)電壓
  • 3.3V、5V TTL/CMOS輸入，帶遲滯
  • 溫度關(guān)斷保護(hù)
  • 增強(qiáng)型電隔離
    • 隔離電壓VISO = 5.7kV RMS （符合UL 1577標(biāo)準(zhǔn)）
    • 瞬態(tài)過(guò)壓VIOTM = 8kV PEAK （符合IEC 60747-17標(biāo)準(zhǔn)）
    • 最大重復(fù)隔離電壓VIORM = 1.2kV PEAK （符合IEC 60747-17標(biāo)準(zhǔn)）

板布局

?STGAP3SXS隔離驅(qū)動(dòng)評(píng)估板技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?一、核心器件特性與設(shè)計(jì)亮點(diǎn)?

1. ?STGAP3SXS驅(qū)動(dòng)芯片技術(shù)參數(shù)?
   • ?10A峰值驅(qū)動(dòng)能力?（25℃條件下），支持1200V SiC MOSFET的快速開(kāi)關(guān)
   • ?75ns輸入-輸出傳播延遲?，優(yōu)化高頻開(kāi)關(guān)場(chǎng)景下的時(shí)序控制
   • ?米勒鉗位功能?：通過(guò)外部N溝道MOSFET抑制柵極電壓尖峰（典型值±20V）
   • ?可調(diào)軟關(guān)斷?：防止SiC器件關(guān)斷時(shí)的電壓過(guò)沖
   • ?5.7kVRMS隔離耐壓?（UL 1577認(rèn)證），滿足工業(yè)級(jí)安全需求
2. ?評(píng)估板關(guān)鍵配置?
   • ?功率拓?fù)?/strong>?：半橋結(jié)構(gòu)，支持520V母線電壓（可擴(kuò)展至1200V）
   • ?驅(qū)動(dòng)電壓靈活選擇?：通過(guò)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(shè)計(jì)
   • ?保護(hù)電路集成?：DESAT檢測(cè)、溫度關(guān)斷、互鎖保護(hù)（防直通電流）

?二、典型應(yīng)用場(chǎng)景與設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

?工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案?

• ?優(yōu)勢(shì)適配?：
  • 利用STGAP3SXS的?優(yōu)化UVLO閾值?（典型值12V）匹配SiC MOSFET的驅(qū)動(dòng)需求
  • 板載?SCTWA70N120G2V-4 MOSFET?（1200V/91A）實(shí)現(xiàn)高效率開(kāi)關(guān)
• ?布線建議?：
  • 高壓側(cè)與低壓側(cè)間距需≥8mm（符合IEC 60747-17隔離標(biāo)準(zhǔn)）
  • 柵極走線長(zhǎng)度限制在5cm內(nèi)以降低寄生電感

?光伏逆變器設(shè)計(jì)?

• ?擴(kuò)展能力?：
  • 替換HiP247-4封裝的MOSFET可支持1500V系統(tǒng)
  • 通過(guò)測(cè)試點(diǎn)（TP27-TP30）監(jiān)測(cè)DESAT保護(hù)觸發(fā)狀態(tài)
• ?散熱管理?：
  • 評(píng)估板熱阻RθJA=35℃/W，需配合強(qiáng)制風(fēng)冷（建議風(fēng)速≥2m/s）

? 三、安全操作規(guī)范（關(guān)鍵摘錄） ?

1. ?高壓安全警告?
   • ? 評(píng)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(cè)試環(huán)境要求?
   • 使用CAT III級(jí)絕緣探頭
   • 工作區(qū)需設(shè)置隔離屏障與警示標(biāo)識(shí)
3. ?ESD防護(hù)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(shí)戰(zhàn)技巧?

• ?柵極電阻選型?：
  • 推薦Rg=2.2Ω（R15/R32）平衡開(kāi)關(guān)速度與EMI
  • 米勒鉗位回路需選用快恢復(fù)二極管（如STTH112A，trr<35ns）
• ?診斷功能開(kāi)發(fā)?：
  • DIAG-H/L信號(hào)通過(guò)LED指示故障（驅(qū)動(dòng)電流限制10mA）
  • 軟關(guān)斷時(shí)間可通過(guò)C55/C56電容調(diào)整（33pF對(duì)應(yīng)≈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(jiàn)數(shù)據(jù)手冊(cè)第7-9頁(yè)）