省電力と高電圧システム保護を実現する、 初のセンシング内蔵絶縁型 IGBT / SiC MOSFET対応ゲート・ドライバを発表

SCJ-19-005           

日本テキサス・インスツルメンツは、本日、先進的な高電圧システム監視と保護機能を備えた絶縁型ゲート・ドライバ3種を発表しました。新製品の絶縁型ゲート・ドライバ『UCC21710-Q1』、『UCC21732-Q1』、『UCC21750』を使用することで、トラクション・インバータ、オンボード・チャージャ、太陽光インバータ、モーター・ドライブにおける小型で効率・性能の高い設計を実現します。製品の詳細に関しては、www.ti.com/UCC21710-Q1-pr、www.ti.com/UCC21732-Q1-pr、www.ti.com/UCC21750-prをご覧ください。

内蔵センシング機能を備えた業界初のこれらの新製品は、IGBT（絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ）とSiC（シリコン・カーバイド）MOSFETに対応し、設計が簡素化され、最大1.5KV_RMSで動作するアプリケーションの信頼性が向上します。内蔵コンポーネントにより、これらの製品は高速な過電流検出機能を提供し、過電流イベントからシステムを保護しながら安全にシャットダウンできるようにします。

『UCC21710-Q1』、『UCC21732-Q1』、『UCC21750』は容量性絶縁技術を利用し、絶縁バリアの寿命を最大限に延長する一方、高い強化絶縁定格、高速データ転送、高密度パッケージを実現します。

TIのハイ・ボルテージ・パワー担当バイスプレジデント、スティーブ・ランブーセス（Steve Lambouses）は次のように述べています。「高電圧モーター・ドライブや電力供給アプリケーションでは、システムの堅牢性がますます大きな課題となっています。TIの絶縁技術を用いた新製品のゲート・ドライバにはさまざまな機能やサポートが統合され、これによりエンジニアは信頼性の高いシステムの量産化を迅速に開始できるとともに、スペースやコストを削減できます。」

『UCC21710-Q1』、『UCC21732-Q1』、『UCC21750』の主な特長と利点

• システム性能の向上：新製品の絶縁型ゲート・ドライバは±10Aの高いピーク駆動能力によりスイッチング動作が向上し、損失を削減。さらに200nsの過電流検出により、高速のシステム保護機能を実現
• システム・レベルの信頼性の強化：UCC217xxファミリは、最大12.8kVのサージ耐性を備え、容量性絶縁技術と業界トップ・レベルの強化絶縁定格により長寿命の絶縁バリアを実現。さらに、150V/nsを超える同相過渡電圧耐性（CMTI）により正確なデータ通信を保証
• システム・サイズの削減：新製品のゲート・ドライバにはバッファとセンサが内蔵され、外部部品が不要。温度、電流、電圧を正確に検知し、絶縁型のアナログ-パルス幅変調センサによりシステム・レベルの診断機能が簡素化され、スイッチ故障を予防

あらゆる電力レベルにおける高度なシステム性能と信頼性

ノイズ耐性の強化と幅広い動作温度への対応が求められる産業用アプリケーションの設計向けに、3Aの駆動能力と5KV_RMSの強化された安全絶縁を備えたフォトカプラ互換ゲート・ドライバ『UCC23513』も発表します。モーター・ドライブ、太陽光インバータ、及び、電源のシステム性能と信頼性を最大限に高めるよう開発されたこの新型ゲート・ドライバは、接合部温度が-40ºC～+150ºCと幅広く、100V/nsを超える高いCMTIを備えます。これにより、設計において従来のフォトカプラでは得られなかったレベルの性能を達成できます。『UCC23513』はフォトカプラ互換絶縁ゲート・ドライバとのピン互換性を備え、「フォトカプラ互換入力ゲート・ドライバを用いる200-480VACドライブに対する3相インバータのリファレンス・デザイン」などのすぐに使用できる設計リソースにより、製品開発にかかる期間の短縮を支援します。

パッケージ、供給と価格について

『UCC21710-Q1』、『UCC21732-Q1』、『UCC21750』、『UCC23513』各ゲート・ドライバの量産前のサンプルは、TI storeで供給中です。パッケージの種類と価格を次の表に示します。

APECに出展

TIは、2019年3月17～21日、米国カリフォルニア州アナハイムで開催されるAPEC（Applied Power Electronics Conference）に出展いたします。これらの新しい電源管理デバイスの展示や、先進的な設計を可能にするTIの手法をご覧になるには、TIのブース（No.511）にぜひお越しください。

『UCC21710-Q1』、『UCC21732-Q1』、『UCC21750』、『UCC23513』ゲート・ドライバに関する情報(英語)

• ホワイト・ペーパー

• 「絶縁ゲート・ドライバの影響」
• 「シリコン・カーバイド・ゲート・ドライバ - パワー・エレクトロニクスにおける破壊的技術」

• アプリケーション・ノート「シリコン・カーバイドMOSFETの短絡保護の理解」のダウンロード
• ブログ「古くなったフォトカプラ・ゲート・ドライバを置き換える」
• 4部構成のトレーニング・ビデオ・シリーズ「高電圧絶縁技術がどのように機能するのか」を参照

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