STMicroelectronics STDRIVEG610半橋柵極驅(qū)動器是高性能設(shè)備，專為在各種電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用中驅(qū)動N溝道MOSFET或IGBT設(shè)計。STMicroelectronics STDRIVEG610具有 單輸入控制 和 引導(dǎo)操作，只需極少的外部組件即可實現(xiàn)高效的高側(cè)和低側(cè)切換。該設(shè)備支持高達600V 的高側(cè)驅(qū)動器，并在低端和高端均包含欠壓鎖定 (UVLO) 保護，以確保安全運行。由于 具有50ns的典型傳播延遲和匹配的延遲時間，STDRIVEG610 IC非常適合高頻開關(guān)應(yīng)用，例如 電機控制、電源和逆變器。緊湊的設(shè)計、強大的保護功能和寬的工作電壓范圍使STDRIVEG610半橋柵極驅(qū)動器成為尋求高效緊湊型柵極驅(qū)動器解決方案的設(shè)計人員的可靠選擇。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics STDRIVEG610半橋柵極驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 高達600V高壓軌
• ±200 V/ns dV/dt瞬態(tài)抗擾度
• 驅(qū)動器具有獨立的灌電流/片和源路徑，以實現(xiàn)最佳驅(qū)動
  • 2.4A和1.2?灌電流
  • 1.0A和3.7?源電流
• 6V柵極驅(qū)動電壓的高側(cè)和低側(cè)線性穩(wěn)壓器
• 300ns超快高側(cè)啟動時間
• 傳播延遲45ns，最小輸出脈沖15ns
• 高（>1MHz）切換頻率
• 內(nèi)置600V自舉二極管
• 完全支持 GaN硬開關(guān)操作
• VCC、VBO 和VLS 上的UVLO功能
• 邏輯輸入和關(guān)閉引腳分離
• 過溫和UVLO報告故障引腳
• 低功耗模式待機功能
• 分開的PGND用于開爾文源驅(qū)動和電流分流兼容性
• 3.3V至20V兼容輸入，具有遲滯和下拉功能

典型應(yīng)用原理圖

框圖

?STDRIVEG610半橋柵極驅(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?1. 產(chǎn)品概述?

STDRIVEG610是意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)推出的高壓高速半橋柵極驅(qū)動器，專為增強型氮化鎵(GaN)功率開關(guān)設(shè)計。其核心特性包括：

• ?高壓支持?：兼容600V母線電壓，dV/dt瞬態(tài)抗擾度達±200V/ns。
• ?驅(qū)動優(yōu)化?：分離的灌電流（2.4A）與拉電流（1.0A）路徑，導(dǎo)通電阻低至1.2Ω（灌）和3.7Ω（拉）。
• ?快速響應(yīng)?：傳播延遲45ns，最小輸出脈沖15ns，支持>1MHz開關(guān)頻率。
• ?集成保護?：內(nèi)置欠壓鎖定(UVLO)、過溫保護(OTP)及故障報告(FLT引腳)。
• ?封裝?：QFN 4x5x1mm緊湊封裝，適合高密度PCB布局。

?典型應(yīng)用?：LLC諧振轉(zhuǎn)換器、圖騰柱PFC、同步整流拓撲及快充適配器。

?2. 關(guān)鍵功能模塊分析?

?2.1 高低側(cè)驅(qū)動架構(gòu)?

• ?低側(cè)驅(qū)動?：
  • 通過VCCL線性穩(wěn)壓器提供6V驅(qū)動電壓，UVLO閾值4.45V（開啟）/4.30V（關(guān)閉）。
  • PGND引腳需連接至GaN源極（推薦開爾文連接），以降低寄生電感影響。
• ?高側(cè)驅(qū)動?：
  • 集成自舉二極管，支持快速啟動（300ns喚醒時間）。
  • VCCH穩(wěn)壓器輸出6V，需外接≥47nF陶瓷電容（X7R，16V）。

?2.2 邏輯控制與保護?

• ?輸入兼容性?：LIN/HIN邏輯輸入支持3.3V-20V寬范圍，內(nèi)置施密特觸發(fā)器抗噪聲。
• ?保護機制?：
  • ?UVLO?：VCC、VCCL、VBOOT三級監(jiān)控，確保安全啟動。
  • ?過溫保護?：閾值175℃（典型值），滯后20℃。
  • ?故障報告?：FLT引腳開漏輸出，可外接上拉電阻至控制器。

?3. 設(shè)計要點與布局建議?

?3.1 外圍元件選型?

?3.2 PCB布局優(yōu)化?

• ?低寄生電感設(shè)計?：
  • 柵極環(huán)路（OUTx→RGATE→GaN柵極→源極）路徑最短化，優(yōu)先使用0603封裝電阻。
  • PGND與功率地單點星型連接，避免噪聲耦合。
• ?熱管理?：
  • GND引腳連接大面積銅箔以增強散熱（RθJA=85°C/W@4層板）。

?4. 典型應(yīng)用電路?

?圖騰柱PFC示例?：

1. ?高側(cè)配置?：BOOT引腳通過外部二極管連接VCC，CBOOT=100nF。
2. ?低側(cè)配置?：VCCL電容緊貼PGND，RGATE=2.2Ω以抑制關(guān)斷振鈴。
3. ?故障處理?：FLT引腳上拉至控制器，觸發(fā)后進入待機模式（STBY=0V）。

?5. 性能曲線與實測數(shù)據(jù)?

• ?開關(guān)損耗?：在500kHz下，驅(qū)動2.2nF負載時VCC動態(tài)電流3.45mA（典型值）。
• ?自舉二極管特性?：RDBOOT隨溫度變化曲線顯示，25℃時導(dǎo)通電阻120Ω（典型）。