搭配功率半導體IGBT，SiC MOSFET技術的發展與系統設計的最佳化，電平驅動驅動電路應用場景越來越廣，電壓從600V拓展到了1200V。英飛凌1200V電平驅動型頸驅動晶片電流可達+/-2.3A，可驅動中功率IGBT，Easy系列模組。目標10kW+應用，如HVAC、熱泵、驅動伺服器、工業原理、泵浦和模型。本文就來介紹一個設計案例，採用電平驅動驅動器驅動矽SiC MOSFET 5kW交錯調製圖騰柱PFC評估板。

從設計來看，這是一個很好的工業應用案例，涉及自舉電路在電力驅動和工頻50Hz的驅動中的應用。

評估板的型號為EVAL-1EDSIC-PFC-5KW，是採用交錯圖騰柱實現PFC的完整方案，三個半橋臂結構，見下圖，兩個高頻橋臂的功率開關採用650V 22mΩ的碳化矽MOSFET IMBG65R022M1H，一個低頻臂採用100 m)CCCCCCCCC C看到式的橋。

CoolMOS™ S7是高壓SJ MOSFET，其針對RDS(on)最佳化，用於低頻開關。非常適合固態繼電器和繼電器、PLC、電池保護以及高功率電源中的主動橋式整流。

1ED21271S65F是2025年3月推出的最新產品，電壓為650V、輸出能力+/-4A的高邊回授驅動器，與其他產品相比，提供了更穩健、更高的解決方案。

設計採用英飛凌的絕緣體上矽（SOI）技術，1ED21x7x系列具有良好的可靠性和抗噪能力，能夠在負瞬態電壓高達-100V時晶片不壞。

可用於高壓側或低壓側高壓、大電流、高速功率管驅動，即驅動Si/SiC功率MOSFET及IGBT，擊穿電壓高達650V，輸出電流為+/-4A，傳播延遲小於100ns。

1ED21x7x系列非常適合驅動多個開關並聯應用，例如電動車中，基於1ED21x7x大電流共振驅動器的設計，可在一個喇叭系統中節省多個NPN/PNP管和外部自舉差分。

在圖騰柱PFC設計中，濾鏡過流保護是個設計困難點，1ED21x7x提供簡單、易於設計的濾鏡過流保護。

1ED21x7x的CS腳位功能強大，可實現過電流保護和短路I和短路II的保護。

• 短路I：指發生在電力開關開通，之前已經處於短路狀態。
• 短路II：短路發生在電力開關導通狀態，這是比較難保護的。
• 過流保護：1ED21x7x系列有兩個CS保護閾值可以選，0.25V和1.8V。 0.25V設定通常與分流電阻一起使用，以實現過流檢測，低壓選項，可以盡量減少分流電阻上的壓降造成的損耗。對於頹水檢測，要採用1.8V，它具有更好的抗噪能力。

由於1ED21x7x系列整合了自舉電阻，外圍電路擴展就更簡單，下圖的實際電路外接了一個600V高速電阻Db和一個5.1Ω電阻，自舉電容為1uf。這是為什麼呢？

在《驅動電路設計（五）—驅動器的自舉電源快速設計》中強調了自舉電路會有電壓損失，導致上管驅動電壓低於下管電壓，而SiC的RDS(ON)會隨著驅動電壓降低而明顯增大，這是要在設計中避免的。

自舉電壓的損失貢獻主要決定是自舉電路中的自舉電路中的阻抗，VRboot由下面公式，選擇更小的外接電阻能降低自舉電壓的損失，外接5.1歐姆相比驅動內置的若電阻35歐姆來說小，零點幾伏的改善對SiC MOSFET的瞬時損失降低是非常有價值的。

EiceDRIVER™ 2ED2182S06F驅動CoolMOS™ S7 SJ MOSFET 600V IPQC60R010S7時，直接採用整合自舉差分，自舉電容為33uf+100nf。

由於低頻橋臂工作在工頻50Hz，依照《驅動電路設計（四）---驅動器的自舉電源綜述》中的設計公式，進行計算。由於頻率只有50Hz，驅動器的靜態電流被放大了。其效果相當於IPQC60R010S7的QG大一個量級，所以算出來的電容值就比較大，取33uf。

■ QG 為功率開關的電感電荷 318nC (IPQC60R010S7)

■Iq 為相關驅動器的靜態電流170uA（資料表中靜態VBS供電電流）

■Ileak為自舉電容的漏電流(只與靜態電容有關，忽略)

■ fSW為電力管的開關頻率50Hz

■ UCC為驅動電源電壓

■UF 為自舉方向的正向電壓

■ UCEsat為下橋臂功率管的電壓降速

■ S為餘裕係數