STMicroelectronics STGAP2HD電流隔離4A雙通道柵極驅(qū)動器在每個柵極驅(qū)動通道、低電壓控制和接口電路之間提供電流隔離。該柵極驅(qū)動器具有4A電流能力和軌到軌輸出，因此適合用于中等功率和大功率應(yīng)用，例如電源轉(zhuǎn)換和工業(yè)電機驅(qū)動器逆變器。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics STGAP2HD電隔離4A雙柵極驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊.pdf

STM STGAP2HD 4A雙通道柵極驅(qū)動器具有獨立的輸出引腳，可使用專用柵極電阻器優(yōu)化導通和關(guān)斷。米勒CLAMP功能可避免半橋拓撲中快速換向時的柵極尖峰。

STGAP2HD將保護功能與專用SD和BRAKE引腳集成在一起。該器件設(shè)有UVLO和熱關(guān)斷功能，可高效設(shè)計高可靠性系統(tǒng)。

在半橋拓撲中，聯(lián)鎖功能可防止輸出同時為高電平，避免在邏輯輸入命令錯誤時發(fā)生擊穿條件。專用配置引腳可以禁用聯(lián)鎖功能，從而允許兩個通道獨立并行運行。輸入至輸出傳播延遲結(jié)果小于75ns，可提供較高的PWM控制精度?？商峁┐龣C模式，降低空閑功耗。

特性

• 高達1200V高壓軌
• 驅(qū)動器電流能力：4A拉電流/灌電流（25°C時）
• dV/dt瞬態(tài)抑制：±100V/ns
• 整體輸入-輸出傳播延遲：75ns
• 獨立的拉電流和灌電流選項，可簡化柵極驅(qū)動配置
• 4A米勒鉗位
• UVLO功能
• 可配置聯(lián)鎖功能
• 專用SD和BRAKE引腳
• 柵極驅(qū)動電壓高達26V
• 3.3V、5V TTL/CMOS輸入，帶遲滯
• 高溫關(guān)斷保護
• 待機功能
• 6kV電隔離
• 寬體SO-36W

框圖

STGAP2HD隔離式雙柵極驅(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

一、產(chǎn)品核心特性概述

STGAP2HD是意法半導體推出的電隔離4A雙柵極驅(qū)動器，具有以下突破性特性：

• ?高耐壓能力?：支持高達1200V的工作電壓
• ?強驅(qū)動性能?：4A sink/source電流能力（25℃條件下）
• ?卓越抗干擾?：dV/dt瞬態(tài)抗擾度達到±100 V/ns
• ?高速響應(yīng)?：總輸入-輸出傳播延遲僅75ns
• ?6kV電氣隔離?：提供可靠的信號隔離保護

二、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)詳解

2.1 極限工作參數(shù)

• ?漏源電壓VDS?：1200V最大值
• ?柵源電壓VGS?：26V最大值
• ?工作結(jié)溫?：-40℃至+125℃范圍

2.2 電氣特性亮點

• ?傳播延遲?：典型值50ns，最大值75ns
• ?開關(guān)速度?：上升/下降時間典型值30ns
• ? 共模瞬態(tài)抗擾度(CMTI) ?：≥100 V/ns
• ?導通電阻?：源極RDS_ON典型值1.25Ω，漏極RDS_ON典型值1.1Ω

2.3 供電系統(tǒng)要求

• ?邏輯電源VDD?：3.1V至5.5V
• ?柵極驅(qū)動電源VH_x?：最高26V
• ?UVLO保護?：VH_x開啟閾值8.6V-9.6V，關(guān)閉閾值7.9V-8.9V

三、創(chuàng)新功能機制解析

3.1 獨立輸出引腳設(shè)計

• ? GON_x（源極輸出） ?：專門控制開啟過程
• ? GOFF_x（漏極輸出） ?：獨立優(yōu)化關(guān)斷性能
• ? CLAMP_x（米勒鉗位） ?：有效抑制柵極尖峰

3.2 智能保護系統(tǒng)

? 互鎖功能(iLOCK) ?：

• 防止半橋拓撲中的直通現(xiàn)象
• 可通過iLOCK引腳禁用，實現(xiàn)通道并行操作

?熱保護機制?：

• 溫度關(guān)機閾值典型值170℃
• 溫度滯回20℃
• 確保系統(tǒng)高溫可靠性

3.3 多種工作模式

?待機模式?：

• 顯著降低空閑功耗
• 喚醒時間僅10-35μs
• 提供靈活的低功耗管理方案

四、典型應(yīng)用場景配置

4.1 半橋拓撲配置

?關(guān)鍵元件選型?：

• VDD旁路電容：100nF + 1-10μF組合
• VH_x濾波電容：同等配置要求
• 柵極電阻：根據(jù)開關(guān)速度需求獨立配置

?布局建議?：

• 功率管盡量靠近驅(qū)動器
• 避免隔離區(qū)域下方走線
• 采用多層板設(shè)計增強散熱

4.2 驅(qū)動方案選擇

?單極性驅(qū)動?：

• 適用于標準MOSFET/IGBT驅(qū)動
• 簡化電源設(shè)計

?雙極性驅(qū)動?：

• 支持負壓關(guān)斷
• 增強抗干擾能力
• 適合高噪聲環(huán)境

五、工程實踐指導要點

5.1 PCB布局最佳實踐

• ?電容布局?：100nF陶瓷電容緊貼電源引腳
• ?熱管理?：通過多個過孔連接內(nèi)部接地層
• ?隔離保護?：保持隔離區(qū)域的潔凈度

5.2 系統(tǒng)可靠性設(shè)計

?保護功能配置?：

• SD（關(guān)機引腳）：緊急停機控制
• BRAKE（制動引腳）：快速制動功能
• CLAMP功能：防止米勒效應(yīng)導致的誤開啟

六、應(yīng)用領(lǐng)域拓展

• ?工業(yè)驅(qū)動?：電機控制系統(tǒng)、工廠自動化
• ?功率轉(zhuǎn)換?：UPS、直流-直流變換器
• ?新能源?：電池充電系統(tǒng)、太陽能逆變器
• ?家電領(lǐng)域?：壓縮機驅(qū)動、風扇控制