ON Semiconductor FAN7191/FAD7191：汽车应用的高性能栅极驱动IC

在电子工程领域，尤其是汽车电子设计中，高性能且可靠的栅极驱动IC至关重要。ON Semiconductor的FAN7191/FAD7191便是一款优秀的汽车用栅极驱动IC，接下来我们就详细了解一下它的特点、参数及应用。

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一、产品概述

FAN7191/FAD7191是一款单芯片高侧和低侧栅极驱动IC，能够驱动最高工作电压达 +600 V的高速MOSFET和IGBT。它采用了全NMOS晶体管的缓冲输出级，具备高脉冲驱动能力和最小的交叉导通特性。

ON Semiconductor的高压工艺和共模噪声抑制技术，使其在高dV/dt噪声环境下能稳定工作。先进的电平转换电路允许高侧栅极驱动器在 (V{BS}=15 V) 时，最高可承受 (V{S}=-9.8 V)（典型值）。此外，欠压锁定（UVLO）电路可防止 (V{DD}) 和 (V{BS}) 低于指定阈值电压时出现故障。其高电流和低输出电压降的特性，使其适用于控制直接喷射执行器，以及众多汽车DC - DC转换器和电机控制应用。

二、产品特性

2.1 高电压操作能力

具有高达 +600 V的自举操作浮动通道，能满足汽车高压应用的需求。

2.2 强大的驱动能力

具备4.5 A的源电流和4.5 A的灌电流驱动能力，可有效驱动MOSFET和IGBT。

2.3 噪声抑制

共模dV/dt噪声消除电路，能在高噪声环境下稳定工作。

2.4 欠压保护

内置两个通道的欠压锁定功能，增强了系统的可靠性。

2.5 匹配的传播延迟

两个通道的传播延迟匹配，确保信号同步。

2.6 逻辑兼容性

3.3 V和5 V输入逻辑兼容，方便与不同的控制系统集成。

2.7 输出同相

输出与输入同相，简化了电路设计。

2.8 使能引脚（仅14 - SOP封装）

方便对驱动进行控制。

2.9 封装优势

14 - SOP封装具有独立的信号和电源地，增强了抗噪能力；同时增加了高压应用的间隙，适用于汽车应用，且符合AEC标准和PPAP要求，并且是无铅和符合RoHS标准的产品。

三、应用领域

3.1 电动汽车和混合动力汽车

在电动和混合动力汽车的动力系统中，可用于DC - DC转换器和电机控制，如风扇、泵和压缩机等电机的控制。

3.2 48 V轻度混合动力汽车

满足48 V系统的高压需求，为汽车的电气系统提供稳定的驱动。

3.3 汽车高压DC - DC转换器

高效驱动功率器件，实现电压转换。

3.4 先进燃油喷射系统

精确控制喷油器，提高燃油喷射效率。

3.5 起动机/交流发电机

确保起动机和交流发电机的可靠运行。

3.6 电动助力转向

为电动助力转向系统提供稳定的驱动。

3.7 MOSFET和IGBT驱动应用

作为MOSFET和IGBT的驱动芯片，发挥其高驱动能力的优势。

四、订购信息

产品型号	封装	包装形式
FAN7191MX - F085	8 - SOP (751EB)	2500 / 卷带包装
FAN7191MX - F085 - 1	8 - SOP (751EB)
FAD7191M1X	14 - SOP (751EF)

五、电气参数

5.1 绝对最大额定值

涵盖了高侧偏移电压、高侧浮动电源电压、输出电压、电源电压等参数的最大限制，使用时需严格遵守，否则可能损坏器件。例如，(V{B}) 的范围是 -0.3 V到625 V，(V{DD}) 的范围是 -0.3 V到25 V等。

5.2 推荐工作条件

规定了在正常工作时各参数的范围，如 (V{B}) 为 (V{S} + 10) 到 (V{S} + 22) V，(V{DD}) 为10到22 V等。超出推荐范围可能影响器件的可靠性。

5.3 电气特性

包括电源部分、逻辑输入部分和栅极驱动输出部分的特性参数。例如，电源部分的欠压阈值、静态电流等；逻辑输入部分的逻辑“1”和“0”输入电压、输入偏置电流等；栅极驱动输出部分的高电平和低电平输出电压、短路脉冲电流等。

5.4 动态电气特性

如导通和关断传播延迟、延迟匹配、上升和下降时间等参数，这些参数对于评估器件的开关性能至关重要。

六、典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，如导通和关断传播延迟与温度的关系、上升和下降时间与温度的关系、静态和工作电源电流与温度的关系等。这些曲线有助于工程师在不同的工作温度下评估器件的性能。

七、总结

ON Semiconductor的FAN7191/FAD7191栅极驱动IC凭借其高电压操作能力、强大的驱动能力、噪声抑制、欠压保护等特性，在汽车电子领域具有广泛的应用前景。工程师在设计汽车相关电路时，可以根据其电气参数和典型特性曲线，合理选择和使用该器件，以实现高效、可靠的系统设计。大家在实际应用中，是否遇到过类似栅极驱动IC的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。