絶縁型ゲートドライバ

多様なアプリケーションで使用でき、信頼性が高く、フレキシブルで、幅広い互換性を確保したデバイス

カテゴリ別の参照

TI のフレキシブルで幅広い互換性を確保した絶縁型ゲートドライバを使用して、多くのアプリケーション向けに、より小型でより信頼性の高い設計を構築しましょう。TI の絶縁型ゲートドライバは、基礎絶縁、機能絶縁、強化絶縁のいずれでも、感電に対する保護を達成すると同時に、高電圧レベルでいっそうの保護を実現します。

絶縁定格別の選択

機能絶縁と基本絶縁

最大 3kVRMS に耐える単一レベルの電気的絶縁と、感電に対処する十分な保護機能を実現します。

デバイスの検索

強化絶縁

最大 5.7kVRMS の絶縁を達成し、感電からの保護を実現すると同時に、動作電圧の引き上げや、沿面距離と空間距離の拡大を通じて、システムの信頼性を高められます。

デバイスの検索

機能安全の種類別の選択

機能安全品質管理

デバイスの検索

機能安全準拠

デバイスの検索

最適な絶縁型ゲートドライバの検索

電源のトレンド

電力密度 & 絶縁を重視した絶縁型ゲートドライバ

絶縁デバイスは、高電圧ユニットと低電圧ユニットの間でデータと電力の伝送を実現すると同時に、有害な DC 電流や制御されていない過渡電流がグリッドから流れ込む事態を防止します。アイソレータを高速ゲートドライバと統合すると、絶縁の信頼性を高めることができます。各種絶縁型ゲートドライバは、基本絶縁、機能絶縁、強化絶縁という構成を採用しています。いずれも、コントローラ IC からローパワーの入力を受け入れ、MOSFET、IGBT、SiC、GaN の各パワースイッチに適した大電流ゲートドライブを生成します。

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すべての絶縁型ゲートドライバを検索

ビデオ

電気自動車 (EV) アプリケーションでパワーデバイスを保護

このプレゼンテーションでは絶縁型ゲートドライバの機能について解説します。これらのドライバを採用すると、ASIL 定格の各種アプリケーションを実現し、損傷を招く状況から電源デバイスを保護することができます。

ホワイト・ペーパー

高性能な統合型パワートレイン・ソリューション： EVに適用するための要件

このホワイトペーパーは、ワイドバンドギャップ半導体スイッチと絶縁型ゲートドライバを使用して電気自動車の採用を迅速化する、統合型パワートレインソリューションの利点を解説します。

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アプリケーション・ノート

HEV/EV Traction Inverter Design Guide Using Isolated IGBT and SiC Gate Drivers (Rev. B)

このアプリケーションレポートでは、TI の絶縁型ゲートドライバの診断機能と保護機能を使用して、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) のトラクションインバータドライブシステムを設計する方法を解説します。

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電力密度と絶縁に関する主な製品

UCC5881-Q1

アクティブ

車載、高度な保護機能搭載、20A、リアルタイムで可変の IGBT/SiC MOSFET 絶縁型ゲートドライバ

UCC21732-Q1

アクティブ

車載、2 レベルのターンオフ機能搭載、IGBT/SiCFET 向け、5.7kVrms、±10A、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ

UCC21750-Q1

アクティブ

車載、DESAT (脱飽和) 機能搭載、クランプ内蔵、IGBT/SiC 向け、5.7kVrms、±10A、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ

技術リソース

ホワイト・ペーパー

Impact of an isolated gate driver (Rev. A)

このホワイトペーパーでは、パワースイッチの機能として絶縁型ゲートドライバを使用する利点と要件について説明します。

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認定

絶縁型ゲートドライバを対象とする認証

TI は、自社デバイスが、車載や産業用の設計を対象とする世界各地の業界規格に対応していることを確認しています。複数の独立した認証機関によって、TI の絶縁型デバイスは電気的絶縁強度をテストされ、認証を受けています。

ビデオ

絶縁型ゲートドライバの入門編

データシートの絶縁関連の表や、絶縁テスト手法を通じて絶縁技術の概要を説明するほか、TI の最新の絶縁型ゲートドライバを使用してシステム性能を最適化するためのベストプラクティスを解説しています。

主なアプリケーションの概要

ハイブリッド、電動、パワートレインシステム

TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) パワートレイン・システムの信頼性向上に貢献

ボディエレクトロニクス / ライティング

TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、車載ボディ・エレクトロニクスとライティング・システムの信頼性向上に貢献

モータードライブ

TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、モーター・ドライブ・システムの信頼性向上に貢献

パワーデリバリ

TI の各種絶縁型ゲートドライバは、効率の向上、コストの削減、パワーデリバリ (電力供給) システムの信頼性向上に貢献

グリッドインフラ

TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、グリッド・インフラ・システムの信頼性向上に貢献

ファクトリオートメーション / 制御

TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、ファクトリ・オートメーションと制御システムの信頼性向上に貢献

TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) パワートレイン・システムの信頼性向上に貢献

TI の絶縁型ゲート・ドライバ製品ラインアップは、HV/EV (ハイブリッド車と電気自動車) のパワートレイン・システムでさまざまな種類の FET (電界効果トランジスタ) と IGBT (絶縁型ゲート・バイポーラ・トランジスタ) の駆動に適した、シングルチャネルとデュアルチャネルの多様なソリューションの実現に役立ちます。

利点：

高度な機能を統合し、システム・コストの削減に貢献
高い駆動能力と高速スイッチング特性を通じて損失を最小化
リアルタイムの可変駆動能力により、効率が向上
高速過電流保護と脱飽和保護、アクティブ短絡保護、ミラー・クランプなどの保護機能を内蔵し、パワー・スイッチの信頼性が向上

主なリソース

最終製品 / サブシステム

リファレンス・デザイン

PMP23223 – バイアス電源搭載、スマート絶縁型ゲートドライバのリファレンスデザイン
TIDA-01604 – HEV/EV のオンボード充電器用の98.6%効率、6.6kW のトーテムポール PFC のリファレンスデザイン

製品

UCC5880-Q1 – 車載、高度な保護機能搭載、20A、リアルタイムで可変の IGBT/SiC MOSFET 絶縁型ゲートドライバ
UCC5350-Q1 – 車載対応、3kVrms/5kVrms、10A/10A、1 チャネル絶縁型ドライバ (ミラークランプ搭載)、8V/12V UVLO
UCC21551-Q1 – Automotive Reinforced, 4A/6A dual-channel isolated gate driver w/ enable, programable dead time

技術資料

HEV/EV Traction Inverter Design Guide Using Isolated IGBT and SiC Gate Drivers (Rev. B) – アプリケーション・ノート
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TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、車載ボディ・エレクトロニクスとライティング・システムの信頼性向上に貢献

TI の絶縁型ゲート・ドライバ製品ラインアップは、車載ボディ・エレクトロニクスとライティング・システムでさまざまな種類の FET (電界効果トランジスタ) と IGBT (絶縁型ゲート・バイポーラ・トランジスタ) の駆動に適した、シングルチャネルとデュアルチャネルの多様なソリューションの実現に役立ちます。

利点：

絶縁を行うと、高電圧システムで不要な過渡電圧や DC 電圧からの保護を実現可能
デュアルチャネル・ドライバは、シングルチャネル・オプションに比べて、プリント基板全体の面積と部品表の低減に貢献
ミラー・クランプなどの内蔵保護機能は、ミラー電流による誤ったターンオンからシステムを保護

主なリソース

最終製品 / サブシステム

リファレンス・デザイン

TIDM-02012 – 高電圧 HV/E (ハイブリッド車と電気自動車) の HVAC (エアコン) eCompressor 向け、MathWorks® によるモーター制御機能のリファレンスデザイン

製品

UCC21551-Q1 – Automotive Reinforced, 4A/6A dual-channel isolated gate driver w/ enable, programable dead time
UCC5350-Q1 – 車載対応、3kVrms/5kVrms、10A/10A、1 チャネル絶縁型ドライバ (ミラークランプ搭載)、8V/12V UVLO

ハードウェア開発

UCC21530EVM-286 – UCC21530 絶縁型デュアルチャネルドライバの評価基板

技術資料

HEV/EV 用冷暖房システムの設計方法 (Rev. A 翻訳版) – ホワイト・ペーパー
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Fundamentals of MOSFET and IGBT Gate Driver Circuits (Replaces SLUP169) (Rev. A) – その他の技術資料
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TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、モーター・ドライブ・システムの信頼性向上に貢献

TI の絶縁型ゲート・ドライバ製品ラインアップは、モーター・ドライブでさまざまな種類の FET (電界効果トランジスタ) と IGBT (絶縁型ゲート・バイポーラ・トランジスタ) の駆動に適した、シングルチャネルとデュアルチャネルの多様なソリューションの実現に役立ちます。

利点：

絶縁を行うと、高電圧システムで不要な過渡電圧や DC 電圧からの保護を実現可能
同相過渡耐性が高い各種ドライバは、より高い過渡電圧に耐え、誤ったターンオンからの保護を実現
高速過電流保護と脱飽和保護、ソフト・ターンオフ、ミラー・クランプなどの保護機能を内蔵し、パワー・スイッチの信頼性が向上

主なリソース

最終製品 / サブシステム

リファレンス・デザイン

TIDA-010025 – 光入力エミュレーションゲートドライバ搭載、 200 ～ 480VAC ドライブ向け 3 相インバータのリファレンスデザイン
TIDA-01599 – TÜV SÜD 評価済み、産業用ドライブ (IEC 61800-5-2) 向け、セーフトルクオフ (STO) のリファレンスデザイン
TIDA-01420 – 産業用ドライブ向けの基本的な絶縁三相、小型電力段のリファレンスデザイン

製品

UCC23513 – Reinforced, 4.5A/5.3A single-channel opto-compatible isolated gate driver
UCC21750 – DESAT (脱飽和) 機能搭載、ミラークランプ内蔵、IGBT/SiC FET 向け、5.7kVrms、±10A、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ
UCC5320 – 3k/5kVrms、4A/4A、GND 基準 UVLO / 分割出力、12V UVLO 搭載、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ

技術資料

–
Silicon carbide gate drivers -- a disruptive technology in power electronics (Rev. A) – ホワイト・ペーパー
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TI の各種絶縁型ゲートドライバは、効率の向上、コストの削減、パワーデリバリ (電力供給) システムの信頼性向上に貢献

TI の絶縁型ゲートドライバ製品ラインアップは、パワーデリバリ (電力供給) でさまざまな種類の FET (電界効果トランジスタ) と IGBT (絶縁型ゲートバイポーラトランジスタ) の駆動に適した、シングルチャネルとデュアルチャネルの多様なソリューションの実現に役立ちます。

利点：

短い伝搬遅延は、PWM (パルス幅変調) のスイッチング周波数引き上げに貢献
ミラークランプなどの内蔵保護機能は、ミラー電流による誤ったターンオンからシステムを保護
高い駆動能力と高速スイッチング特性を通じて損失を最小化

主なリソース

最終製品 / サブシステム

リファレンス・デザイン

TIDA-010062 – LFU 対応、1kW、80+ Titanium、GaN CCM トーテムポールブリッジレス PFC およびハーフブリッジ LLC のリファレンスデザイン
TIDA-00195 – 三相インバータシステム向けの絶縁型 IGBT ゲートドライバ評価プラットフォームのリファレンスデザイン
PMP41006 – C2000™ と GaN 採用、CCM トーテムポール PFC と電流モード LLC を使用した 1kW のリファレンスデザイン

製品

UCC21550 – Reinforced, 4A/6A dual-channel isolated gate driver w/ disable, programmable deadtime
UCC5350 – ミラークランプまたは分割出力採用、8V/12V UVLO 搭載、10A/10A シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ
UCC21231 – Basic, 4A/6A dual-channel isolated gate driver w/ enable, programmable deadtime

技術資料

A comparative analysis of topologies for a bridgeless-boost PFC circuit – Analog Design Journal
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TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、グリッド・インフラ・システムの信頼性向上に貢献

TI の絶縁型ゲート・ドライバ製品ラインアップは、グリッド・インフラ内でさまざまな種類の FET (電界効果トランジスタ) と IGBT (絶縁型ゲート・バイポーラ・トランジスタ) の駆動に適した、シングルチャネルとデュアルチャネルの多様なソリューションの実現に役立ちます。

利点：

絶縁を行うと、高電圧システムで不要な過渡電圧や DC 電圧からの保護を実現可能
同相過渡耐性が高い各種ドライバは、より高い過渡電圧に耐え、誤ったターンオンからの保護を実現
高速過電流保護と脱飽和保護、ソフト・ターンオフ、ミラー・クランプなどの保護機能を内蔵し、パワー・スイッチの信頼性が向上

主なリソース

最終製品 / サブシステム

リファレンス・デザイン

TIDA-01606 – 11kW、双方向、3 相、3 レベル (T タイプ) インバータと PFC のリファレンスデザイン
TIDA-010054 – レベル 3 の電気自動車 (EV) 充電ステーション向け、双方向、デュアルアクティブブリッジのリファレンスデザイン
TIDA-00638 – 太陽光インバータ用のアクティブミラークランプ付き絶縁ゲートドライバ電力段のリファレンスデザイン

製品

UCC23513 – Reinforced, 4.5A/5.3A single-channel opto-compatible isolated gate driver
UCC21750 – DESAT (脱飽和) 機能搭載、ミラークランプ内蔵、IGBT/SiC FET 向け、5.7kVrms、±10A、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ
UCC5350 – ミラークランプまたは分割出力採用、8V/12V UVLO 搭載、10A/10A シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ

技術資料

Power Topologies in Electric Vehicle Charging Stations – アプリケーション・ノート
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TI の各種絶縁型ゲート・ドライバは、効率の向上、コストの削減、ファクトリ・オートメーションと制御システムの信頼性向上に貢献

TI の絶縁型ゲート・ドライバ製品ラインアップは、ファクトリ・オートメーションと制御の分野でさまざまな種類の FET (電界効果トランジスタ) と IGBT (絶縁型ゲート・バイポーラ・トランジスタ) の駆動に適した、シングルチャネルとデュアルチャネルの多様なソリューションの実現に役立ちます。

利点：

絶縁を行うと、高電圧システムで不要な過渡電圧や DC 電圧からの保護を実現可能
高い駆動能力と高速スイッチング特性を通じて損失を最小化
高速過電流保護と脱飽和保護、ソフト・ターンオフ、ミラー・クランプなどの保護機能を内蔵し、パワー・スイッチの信頼性が向上

主なリソース

最終製品 / サブシステム

ロボット向けサーボ・ドライブ – 3 相電力段

リファレンス・デザイン

TIDA-01540 – デッドタイム挿入が組み込まれたゲートドライバを使用する三相インバータのリファレンスデザイン
TIDA-00366 – 電流 / 電圧 / 温度保護機能付き絶縁強化型 3 相インバータのリファレンスデザイン
TIDA-010025 – 光入力エミュレーションゲートドライバ搭載、 200 ～ 480VAC ドライブ向け 3 相インバータのリファレンスデザイン

製品

UCC21732 – 2 レベルのターンオフ機能搭載、IGBT/SiC FET 向け、5.7kVrms、±10A、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ
UCC5320 – 3k/5kVrms、4A/4A、GND 基準 UVLO / 分割出力、12V UVLO 搭載、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ
UCC21750 – DESAT (脱飽和) 機能搭載、ミラークランプ内蔵、IGBT/SiC FET 向け、5.7kVrms、±10A、シングルチャネル絶縁型ゲートドライバ

ハードウェア開発

TIDA-010025 – 光入力エミュレーションゲートドライバ搭載、 200 ～ 480VAC ドライブ向け 3 相インバータのリファレンスデザイン

技術資料

E-book：産業用ロボット設計に関するエンジニア・ガイド – e-Book（PDF）
PDF
Addressing Factory Automation Challenges with Innovations in Power Design – ホワイト・ペーパー
PDF

絶縁型ゲートドライバ関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。

リファレンス・デザインを表示

設計と開発に役立つリソース

リファレンス・デザイン

光入力エミュレーションゲートドライバ搭載、 200 ～ 480VAC ドライブ向け 3 相インバータのリファレンスデザイン

このリファレンスデザインは、絶縁 IGBT ゲートドライバと絶縁型の電流 / 電圧センサを使用して、強化絶縁型 3 相インバータサブシステムを実現します。使用されている UCC23513 ゲートドライバは幅の広い 6 ピンパッケージと光学 LED エミュレーション入力を採用しており、既存の光絶縁型ゲートドライバのピン互換品として使用できます。このデザインは、光絶縁ゲートドライバを駆動する目的で使用している既存のどの構成を使用する場合でも、UCC23513 の入力段を駆動できることを示します。シャント抵抗に基づく同相モーター電流のセンシングには AMC1300B 絶縁型アンプと (...)

リファレンス・デザイン

11kW、双方向、3 相、3 レベル (T タイプ) インバータと PFC のリファレンスデザイン

このリファレンスデザインでは、双方向 3 レベル、3 相、SiC ベースのアクティブフロントエンド (AFE) インバータおよび力率改善 (PFC) 段を実装する方法の概要を紹介します。このデザインでは、90kHz のスイッチング周波数と LCL 出力フィルタを使用して、磁気素子のサイズを縮小しています。98.6% のピーク効率を達成しています。このデザインは、DQ ドメインに完全な 3 相 AFE 制御を実装する方法を示しています。この双方向コンバータにより、DC 高速充電と vehicle-to-grid (V2G) の両方のアプリケーションが可能になります。

リファレンス・デザイン

HEV/EV のオンボード充電器用の98.6%効率、6.6kW のトーテムポール PFC のリファレンスデザイン

このリファレンスデザインは、C2000 マイコンと SiC 絶縁型ゲートドライバで駆動する SiC MOSFET をベースとして動作します。このデザインには 3 相のインターリーブが実装されており、連続導通モード (CCM) で動作して、240V 入力電圧および 6.6kW の最大電力で 98.46% の効率を実現します。C2000コントローラにより、位相シェディングおよびアダプティブデッドタイム制御を行い、軽負荷時に力率を向上できます。ゲートドライバボード (TIDA-01605 を参照) は、4A のソース (供給) ピーク電流と 6A のシンク (吸い込み) (...)