Renesas Electronics Corporation hat einen neuen Gate-Treiber-IC vorgestellt, der Hochspannungs-Bauelemente wie IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) und SiC-MOSFETs (Siliziumkarbid) in Wechselrichtern für Elektrofahrzeuge (EV) steuert. Gate-Treiber-ICs sind wichtige Komponenten für EV-Wechselrichter, die eine Schnittstelle zwischen der MCU zur Steuerung des Wechselrichters und den IGBTs und SiC-MOSFETs bilden, die den Wechselrichter mit Strom versorgen. Sie empfangen Steuersignale von der MCU im Niederspannungsbereich und übertragen diese Signale zum schnellen Ein- und Ausschalten von Leistungsgeräten im Hochspannungsbereich.

Um den höheren Spannungen von EV-Batterien gerecht zu werden, verfügt der RAJ2930004AGM über einen eingebauten 3,75kVrms (kV root mean square) Isolator, der höher ist als der 2,5kVrms Isolator in der vorherigen Produktgeneration und Leistungsgeräte mit einer Spannungsfestigkeit von bis zu 1200V unterstützen kann. Darüber hinaus bietet der neue Treiber-IC eine überragende CMTI-Leistung (Common Mode Transient Immunity) bei 150 V/ns (Nanosekunde) oder höher und sorgt so für eine zuverlässige Kommunikation und erhöhte Störfestigkeit, während er gleichzeitig die in Wechselrichtersystemen erforderlichen hohen Spannungen und schnellen Schaltgeschwindigkeiten erfüllt. Das neue Produkt bietet die grundlegenden Funktionen eines Gatetreibers in einem kleinen SOIC16-Gehäuse und ist damit ideal für kostengünstige Invertersysteme. Der RAJ2930004AGM kann sowohl mit IGBTs von Renesas als auch mit IGBTs und SiC MOSFETs anderer Hersteller verwendet werden. Der Gate-Treiber-IC eignet sich nicht nur für Traktionswechselrichter, sondern auch für eine breite Palette von Anwendungen, die Leistungshalbleiter verwenden, wie z.B. On-Board-Ladegeräte und DC/DC-Wandler.

Damit Entwickler ihre Produkte schnell auf den Markt bringen können, bietet Renesas das xEV Inverter Kit an, das Gate-Treiber-ICs mit MCUs, IGBTs und Power-Management-ICs kombiniert. Renesas plant, eine Version mit dem neuen Gate-Treiber-IC in der ersten Hälfte des Jahres 2023 auf den Markt zu bringen. Hauptmerkmale des RAJ2930004AGM Gate-Treiber-ICs: Isolationsfähigkeiten: Widerstandsfähige Isolationsspannung: 3,75kVrms; CMTI (Common Mode Transient Immunity): 150V/ns; Gate-Treiber-Fähigkeiten: Ausgangsspitzenstrom: 10A; Schutz-/Fehlererkennungsfunktionen; aktiver Miller-Clamp auf dem Chip; Soft-Turn-Off; Überstromschutz (DESAT-Schutz); Unterspannungs-Lockout (UVLO); Fehlerrückmeldung; und Betriebstemperaturbereich: -40 bis 125°C (Tj:150°C max.). Dieses Produkt wird dazu beitragen, die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu erhöhen, indem es kosteneffiziente Wechselrichter realisiert und so die Auswirkungen auf die Umwelt minimiert.

Verfügbarkeit: Der Gate-Treiber-IC RAJ2930004AGM ist in Musterstückzahlen verfügbar, die Massenproduktion ist für das erste Quartal 2024 geplant.