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东芝推出应用于工业设备的具备增强安全功能的SiC MOSFET栅极驱动光电耦合器

本文作者：东芝点击： 2025-03-06 10:38

前言：

2025年3月6日--东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）今日宣布，最新推出一款可用于驱动碳化硅（SiC）MOSFET的栅极驱动光电耦合器——“TLP5814H”。该器件具备＋6.8 A／–4.8 A的输出电流，采用小型SO8L封装并提供有源米勒钳位功能。今日开始支持批量供货。

在逆变器等串联使用MOSFET或IGBT的电路中，当下桥臂[2]关闭时，米勒电流[1]可能会产生栅极电压，进而导致上桥臂和下桥臂[3]出现短路等故障。常见的保护措施有，在栅极关闭时，对栅极施加负电压。

对于部分SiC MOSFET而言，具有比硅（Si）MOSFET更高的电压、更低的导通电阻以及更快的开关特性，但栅极和源极之间可能无法施加足够的负电压。在这种情况下，有源米勒钳位电路的应用使米勒电流从栅极流向地，无需施加负电压即可防止短路。然而由于部分削减成本的设计，导致其在IGBT关断时减少用于栅极的负电压。而且在这种情况下，内建有源米勒钳位的栅极驱动器是可以考虑的选项。

TLP5814H内建有源米勒钳位电路，因此无需为负电压和外部有源米勒钳位电路提供额外的电源。这不仅为系统提供安全功能，而且还可通过减少外部电路来助力实现系统的最小化。有源米勒钳位电路的导通电阻典型值为0.69 Ω，峰值钳位灌电流额定值为6.8 A，因此非常适合作为SiC MOSFET的栅极驱动器，SiC MOSFET对栅极电压变化非常敏感。

TLP5814H通过增强输入端红外发射二极管的光输出并优化光电检测器件（光电二极管阵列）的设计实现了–40 °C至125 °C的额定工作温度，从而可提高光耦合效率。因此，面对严格热管理的工业设备，比如光伏（PV）逆变器和不间断电源（UPS）等是十分适合的。此外，其传输延迟时间和传输延迟偏差也规定在工作温度额定值范围内。其5.85 mm×10 mm×2.1 mm（典型值）的小型SO8L封装有助于提高系统电路板的部件布局灵活性。此外，它还支持8.0 mm的最小爬电距离，进而可将其用于需要高绝缘性能的应用。

未来东芝将继续开发光电耦合器产品，助力增强工业设备的安全功能。

 应用：

工业设备

- 光伏逆变器、UPS、工业逆变器以及AC伺服驱动等

TLP5814H的适用器件
SiC MOSFET	额定电压超过300 V的高压Si MOSFET	IGBT
优异	良好	适用

 特性：

- 内建有源米勒钳位功能

- 额定峰值输出电流：IOP＝＋6.8 A／–4.8 A

- 高工作温度额定值：Topr（最大值）＝125 °C

 主要规格：

（除非另有说明，否则Ta＝–40 °C至125 °C）

器件型号				TLP5814H
有源米勒钳位功能				内置
封装	名称			SO8L
	尺寸（mm）		典型值	5.85Í10Í2.1
绝对最大额定值	工作温度Topr（°C）			–40至125
	峰值输出电流IOPL／IOPH（A）			＋6.8／–4.8
	峰值钳位灌电流ICLAMP（A）			＋6.8
推荐工作条件	电源电压VCC（V）			13至23
	输入导通电流IF(ON)（mA）			4.5至10
电气特征	高电平供电电流ICCH（mA）	VCC–VEE＝23 V	最大值	5.0
	低电平供电电流ICCL（mA）		最大值	5.0
	输入阈值电流（L/H）IFLH（mA）		最大值	3.0
	UVLO电压阈值VUVLO＋（V）		最大值	13.2
开关特征	传输延迟时间（L/H）tpLH（ns）	VCC＝23 V	最大值	150
	传输延迟时间（H/L）tpHL（ns）	VCC＝23 V	最大值	130
	共模瞬态抗扰度CMH、CML（kV/μs）	Ta＝25 °C	最小值	±70
隔离特征	隔离电压BVS（Vrms）	Ta＝25 °C	最小值	5000
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