STマイクロエレクトロニクス、拡張性に優れた高性能EVパワートレインの設計を実現する車載用ゲート・ドライバを発表

ASIL D準拠に貢献する診断機能を備えた高集積のガルバニック絶縁型ゲート・ドライバ「STGAP4S」

STマイクロエレクトロニクス（NYSE：STM、以下ST）は、SiC MOSFETおよびIGBT向けの車載用ガルバニック絶縁型ゲート･ドライバ「STGAP4S」を発表しました。これは、さまざまな電力定格のインバータを柔軟に制御でき、ISO 26262 ASIL Dへの認定を可能にする、プログラム可能な保護機能と豊富な診断機能を備えています。ADコンバータとフライバック･コントローラを内蔵するSTGAP4Sは、拡張性に優れたEVパワートレインの設計に向けた、機能安全認証済みの機能豊富なドライバです。

STGAP4Sの柔軟性を実現している出力回路により、高電圧パワーステージに外付けMOSFETのプッシュプル･バッファを介して、ゲート駆動電流を拡張することもできます。そのため、STGAP4Sとその豊富な機能により、電力定格が異なるインバータを制御でき、複数のパワースイッチを並列使用する高出力設計にも対応可能です。このドライバは、最大数十アンペアのゲート駆動電流を非常に小型のパワーMOSFETで生成可能で、最大1200Vの動作電圧に対応します。

ドライバの主な機能の中でも、先進的な診断機能は、安全性を最重視するアプリケーション向けのISO 26262安全性レベルD（ASIL D）までのシステム承認を簡略化します。診断機能には、接続の完全性やゲート駆動電圧、内部回路の正常な動作（DESAT検出、過電流検出、デフォルト･メカニズムなど）を検証するセルフチェックが含まれます。ホスト･システムはSTGAP4SのSPIポートから診断ステータス・レジスタを読み取ることができます。加えて、2つの診断ピンがハードウェアで検出可能な故障ステータスを示します。

アクティブ･ミラー･クランプや、低電圧 / 過電圧によるロックアウト（UVLO、OVLO）、DESAT / 過電流 / 過熱検出などの保護機能を備えたSTGAP4Sは、厳格な信頼性要件を満たす堅牢かつ強固な設計を実現します。保護しきい値、デッドタイム、デグリッチ･フィルタなど、SPIを介してプログラムされる設定可能なパラメータを多数備えているため、非常に柔軟な設計が可能です。

STGAP4Sには、完全に保護されたフライバック･コントローラが内蔵されています。これをオプションとして使用すると、正および負のゲート駆動に必要な高電圧回路側の電源を生成して、SiC MOSFETの高効率・高速スイッチングが可能です。このガルバニック絶縁により、低電圧回路と高電圧回路間に6.4kVの絶縁を実現します。

評価ボード「EVALSTGAP4S」は現在入手可能で、2つのSTGAP4Sドライバが搭載されており、ドライバの機能をハーフブリッジのアプリケーションで評価することができます。複数のボードを簡単に接続して、三相インバータなどの複雑なトポロジ（回路構成）も評価できます。

STGAP4Sは現在量産中で、ワイドボディのSO-36Wデュアルインライン･パッケージで提供されます。単価は、1000個購入時に約4.66ドルです。

詳細については、ウェブサイトをご覧ください。

 

STマイクロエレクトロニクスについて

STは、約50,000名の従業員を擁し、包括的なサプライ・チェーンと最先端の製造設備を有する世界的な総合半導体メーカーです。約20万社を超えるお客様や数千社のパートナー企業と協力しながら、お客様のビジネス創出や持続可能な社会をサポートする半導体ソリューションの開発ならびにエコシステムの構築に取り組んでいます。STのテクノロジーは、スマート・モビリティ、電力エネルギー管理の効率化、クラウド接続型自律デバイスの普及を可能にします。STは、すべての直接・間接排出（スコープ1および2）、ならびに製品輸送、従業員の出張･通勤による排出（スコープ3の注力分野）におけるカーボンニュートラル達成に向けた取り組みを進めており、2027年末までに再生可能エネルギーの使用率を100％にする計画です。さらに詳しい情報はSTのウェブサイト（http://www.st.com）をご覧ください。

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