Community Translation -EiceDRIVER gate driver IC: How to drive high side switch in half-bridge configuration – KBA236410

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Hi,

I want to translate KBA236410 into Japanese, please confirm to my work.

https://community.infineon.com/t5/Knowledge-Base-Articles/EiceDRIVER-gate-driver-IC-How-to-drive-hig...

Thanks,
Morita

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Hi Bindu-san,

Thank you for your confirmation

I have translated KBA236410 to Japanese.

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Original KBA: KBA236410

タイトル: EiceDRIVERゲートドライバIC:ハーフブリッジ構成でハイサイドスイッチを駆動する方法 – KBA236410

ヴァージョン: **

パルストランス(PT)を使用した絶縁技術を使用して、フローティングエミッタ/ソースポイントの問題を解決します。ハイサイドゲート電源には 1:1 絶縁トランスを使用します。

トランスには2つの巻線があり、したがって2つの別個のグランドがあるため、2次側のグランドは遷移点またはフローティング エミッタポイントに接続され、ゲート電圧(たとえば +15V)1次側のグランドを基準とします。 この絶縁により、二次側のリファレンスが遷移するとき、一次側のゲート電圧への影響は見えないため、ブートストラップ回路は必要ありません。 この構成では、ハイサイドの絶縁トランスを除いて、トップとボトムのゲート ドライバは同じままです。

                          MS_19060803_0-1675241579411.png

                                      図1 ハーフブリッジ構成の絶縁トランス接続

この技術は一般に、DC動作電圧が非常に高い場合に好まれます。なぜなら、この絶縁技術は高電圧での大きなブートストラップ回路コンポーネントと比較してサイズが小さいためです。

欠点: 漏れインダクタンスが大きくなり、ゲート電圧の振動/リンギングが誘発されます。 このため、PTSiCおよびGaNデバイスには推奨されませんが、IGBTMOSFETにも使用できます。 

絶縁トランスを選択する際の重要な考慮事項:

1.飽和を避けるために、コアの電圧時間積を確認してください。

2.トランスの漏れインダクタンスは、高い過渡ゲート電流による発振を避けるために、できる            だけ低くする必要があります。さらに、トランスの一次側と二次側の間の寄生容量(結合容               量)は、共振(特に急速なデューティ サイクルの変化)EMI/EMCを回避するために低くする必             要があります。

3.漏れインダクタンスの値が小さいことも、ゲート・ドライバ回路の時間遅延を減らすために            望ましいことです。

4.端子間の沿面距離と空間距離は、適切な動作に十分な大きさである必要があります。

5.必要に応じて、変圧器は端子間でフラッシュオーバーを引き起こす部分放電試験に合格する            必要があります。

6.コアの飽和を避けるために、デューティサイクルを最大50%に制限できます。コンデンサ、              抵抗、ダイオードなどの追加コンポーネントを選択して、この制限を回避してください。                  これらの追加コンポーネントは、巻線の両端のDC電圧が飽和するのを防ぎます。

                   MS_19060803_1-1675242025234.png

                                       図2 RおよびCコンポーネントベースの分離技術の回路図

7.もう1つの制限は、巻線の絶縁やその他のクリアランスに大きなパッケージが必要なため、              トランスのサイズです。

8.CMTI(通常は1030KV/µsec)または負の過渡振動を回避するために、過渡耐性はシステム要件                      に従っている必要があります。

9.変圧器の仕様では、定格絶縁と短期絶縁(1分間、通常は5KVrms)を満たす必要があります。

PCB レイアウトを設計する際の重要な考慮事項:

1.トラックの長さと寄生容量を最小限に抑えて、不要な振動やグランドバウンスを回避                            します。

2.ブートストラップコンデンサは、ドライバICピンの近くに配置する必要があります。

3.低周波信号トラックを高周波信号トラックの近くに配線しないでください。干渉を避ける                  ためにグランドループを避けてください。

4.端子間および一次側と二次側の間に寄生容量があります。高周波で操作すると、近くの信号            に干渉する可能性があります。したがって、制御または敏感な信号と変圧器の接続を平行に           保ち、互いにある程度の距離を保つか、信号を異なるPCB層に配置するようにしてくださ                   い。(PCBを使用している場合)

           パルストランスとコアレストランスゲートドライバICソリューションの比較。

MS_19060803_2-1675242413283.png

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Thanks,
Shuji Morita



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Hi Morita san,

Confirm to work on this KBA.

Thanks,
Bindu

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Hi Bindu-san,

Thank you for your confirmation

I have translated KBA236410 to Japanese.

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Original KBA: KBA236410

タイトル: EiceDRIVERゲートドライバIC:ハーフブリッジ構成でハイサイドスイッチを駆動する方法 – KBA236410

ヴァージョン: **

パルストランス(PT)を使用した絶縁技術を使用して、フローティングエミッタ/ソースポイントの問題を解決します。ハイサイドゲート電源には 1:1 絶縁トランスを使用します。

トランスには2つの巻線があり、したがって2つの別個のグランドがあるため、2次側のグランドは遷移点またはフローティング エミッタポイントに接続され、ゲート電圧(たとえば +15V)1次側のグランドを基準とします。 この絶縁により、二次側のリファレンスが遷移するとき、一次側のゲート電圧への影響は見えないため、ブートストラップ回路は必要ありません。 この構成では、ハイサイドの絶縁トランスを除いて、トップとボトムのゲート ドライバは同じままです。

                          MS_19060803_0-1675241579411.png

                                      図1 ハーフブリッジ構成の絶縁トランス接続

この技術は一般に、DC動作電圧が非常に高い場合に好まれます。なぜなら、この絶縁技術は高電圧での大きなブートストラップ回路コンポーネントと比較してサイズが小さいためです。

欠点: 漏れインダクタンスが大きくなり、ゲート電圧の振動/リンギングが誘発されます。 このため、PTSiCおよびGaNデバイスには推奨されませんが、IGBTMOSFETにも使用できます。 

絶縁トランスを選択する際の重要な考慮事項:

1.飽和を避けるために、コアの電圧時間積を確認してください。

2.トランスの漏れインダクタンスは、高い過渡ゲート電流による発振を避けるために、できる            だけ低くする必要があります。さらに、トランスの一次側と二次側の間の寄生容量(結合容               量)は、共振(特に急速なデューティ サイクルの変化)EMI/EMCを回避するために低くする必             要があります。

3.漏れインダクタンスの値が小さいことも、ゲート・ドライバ回路の時間遅延を減らすために            望ましいことです。

4.端子間の沿面距離と空間距離は、適切な動作に十分な大きさである必要があります。

5.必要に応じて、変圧器は端子間でフラッシュオーバーを引き起こす部分放電試験に合格する            必要があります。

6.コアの飽和を避けるために、デューティサイクルを最大50%に制限できます。コンデンサ、              抵抗、ダイオードなどの追加コンポーネントを選択して、この制限を回避してください。                  これらの追加コンポーネントは、巻線の両端のDC電圧が飽和するのを防ぎます。

                   MS_19060803_1-1675242025234.png

                                       図2 RおよびCコンポーネントベースの分離技術の回路図

7.もう1つの制限は、巻線の絶縁やその他のクリアランスに大きなパッケージが必要なため、              トランスのサイズです。

8.CMTI(通常は1030KV/µsec)または負の過渡振動を回避するために、過渡耐性はシステム要件                      に従っている必要があります。

9.変圧器の仕様では、定格絶縁と短期絶縁(1分間、通常は5KVrms)を満たす必要があります。

PCB レイアウトを設計する際の重要な考慮事項:

1.トラックの長さと寄生容量を最小限に抑えて、不要な振動やグランドバウンスを回避                            します。

2.ブートストラップコンデンサは、ドライバICピンの近くに配置する必要があります。

3.低周波信号トラックを高周波信号トラックの近くに配線しないでください。干渉を避ける                  ためにグランドループを避けてください。

4.端子間および一次側と二次側の間に寄生容量があります。高周波で操作すると、近くの信号            に干渉する可能性があります。したがって、制御または敏感な信号と変圧器の接続を平行に           保ち、互いにある程度の距離を保つか、信号を異なるPCB層に配置するようにしてくださ                   い。(PCBを使用している場合)

           パルストランスとコアレストランスゲートドライバICソリューションの比較。

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Thanks,
Shuji Morita



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Hi, Shuji Morita san,

Confirmed to receive this KBA.

Thank you for your contribution.

Thanks,
Bindu

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