【国产突破】Chipown发布1200V HVIC！
时间：2022-10-25
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1200VHVIC适用于380V交流的工业及商用类三相电机驱动或逆变电源系统(母线电压高于540V/DC)。HVIC驱动芯片与隔离驱动芯片是两种不同的技术路线，与隔离驱动相比，PN7213具有高可靠性、高性价比、超低工作电流、支持自举供电等优势。
芯朋微作为国内领先的全系列驱动芯片(60V~1200V非隔离HVIC驱动芯片及1500V~6000V隔离驱动芯片)的供应商，还将陆续推出系列突破级新品!
芯片特点
■ 高压半桥架构，浮置工作电压超1200V
■ 高侧自举供电
■ 电源工作电压12V~20V
■ 输入兼容3.3V/5V
■ 内置Shutdown功能
■ 高低侧均设欠压保护
■ VS负偏压能力达-7V
■ 优异的抗瞬态VS应力可靠性
封装形式
PN结隔离(JI)技术介绍
半桥驱动芯片含耐高压的高侧浮动驱动电路和低侧驱动电路，二者通过高压LDMOS电平转换电路进行信号联结。PN结隔离技术（JI）通过多晶硅环形成的高压浮动开关，将可“浮动”的600V或1200V的高压电路与其他低压电路在同一硅片上进行电学隔离，从而通过对地的低压数字信号直接驱动需要高压浮动开关的功率MOSFET或IGBT器件。广泛应用于各种常见电路拓扑中，包括降压电路、同步升压电路、半桥电路、全桥电路和三相全桥电路等等。
下图分别是LDMOS电平转换电路以及高低边驱动CMOS的横切面图。
电平位移驱动电路原理
下图是一个典型半桥驱动芯片的内部设计原理和结构
基本的半桥驱动芯片及其应用电路包含了：
● 脉冲发生器：在输入信号HIN的上升沿和下降沿产生脉冲信号；
● 电平转移电路：把以COM为参考的信号转换成以VS为参考的信号；
● SR锁存器：锁存从电平转移电路传输过来的脉冲信号；
● 缓冲器：放大输入信号
● 延时电路：补偿高边信号的传输延时；
● 自举二极管：在S2开通时对自举电容进行充电。通过电平转换电路，使相对于地（COM）的Hin信号转换成同步的相对对于悬浮地（VS）的Ho信号，从而控制高边S1的开关。
推荐应用图
芯片典型性能参数
1▼稳定的高压表现：
PN7213芯片采用了自主超高压高速高可靠电平移位专利技术，在高侧浮置电平1200V满电压范围下（VS=1200V, VB=1215V），芯片测试典型开通延时tDON=210ns， TDOFF=202ns，脉宽失配优于国际同类产品。图1和图2分别所示的是VS=1200V下的开通与关断波形。图3和图4分别所示国际同类产品在VS=1200V下的开通与关断波形。
Fig.1 1200V工作情况下的开通波形（PN7213）
Fig.2 1200V工作情况下的关断波形（PN7213）
Fig.3 1200V工作情况下的开通波形（国际同类产品）
Fig.4 1200V工作情况下的关断波形（国际同类产品）
2▼快速的SD响应：
为了提升系统应用可靠性，在非正常工况下，芯片能及时输出关断信号，避免系统发生严重的损伤，PN7213内置shutdown功能，如图5所示，在1200V高压情况下，shutdown响应延时仅为TSD=210ns，优于国际同类产品(366ns)。
Fig.5 1200V下shutdown功能测试(PN7213)
Fig.6 1200V下shutdown功能测试（国际同类产品）
3▼充足的驱动能力：
如图7和图8所示，PN7213高低侧瞬态拉罐电流可达2.0A和2.5A，图9和图10为国际同类产品高低测瞬态拉罐电流（1.9A/2.4A）；关断电流大于开通电流，从而降低系统的开关损耗。
Fig.7 高侧拉灌电流能力
（瞬时充放电流测试）(PN7213)
Fig.8 低侧拉灌电流能力
（瞬时充放电流测试）(PN7213)
Fig.9 高侧拉灌电流能力
（瞬时充放电流测试）
（国际同类产品）
Fig.10 低侧拉灌电流能力
（瞬时充放电流测试）
（国际同类产品）
4▼优异的功耗表现：
在VDD=VCC=VBS=15V，HIN=LIN=20KHz工况下，PN7213各电源VDD/VCC/VBS的工作电流小于0.5mA，优于国际同类产品。具体测试数据如下表所示：
此外，PN7213采用了自主宽范围内的低功耗专利技术，进一步提升芯片的高温可靠性。为体现效果，在电压1200V恒定工作状态下，带载1nF，将芯片工作频率提升至100kHz，高低侧同时持续工作，PN7213芯片壳温度仅105℃ ，国际同类产品壳温120℃。
Fig.11 1200V高负荷极限运行
（PN7213）
Fig.12 1200V高负荷极限运行
（国际同类产品）
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