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左一英飛凌工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù) 高級(jí)主任工程師 鄭姿清 （Ziqing Zheng)
左二英飛凌工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)大中華區(qū) 產(chǎn)品經(jīng)理 黎嘉健 (Miles Li)
在巨量計(jì)算、能源轉(zhuǎn)型和電動(dòng)交通推動(dòng)下，功率半導(dǎo)體正進(jìn)入以碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）為代表的寬禁帶方案新時(shí)代。它們不僅提升了器件本身的性能，更帶動(dòng)了全系統(tǒng)工程性能的重構(gòu)。作為功率器件與控制單元之間的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，驅(qū)動(dòng)器技術(shù)迎來(lái)了新一輪的技術(shù)革新，成為推動(dòng)功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
2025年慕尼黑上海電子展期間，英飛凌展出了各種隔離驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)品以及全新開關(guān)電源變壓器驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品——2EP1xxR全橋變壓器驅(qū)動(dòng)器系列。英飛凌工業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)高級(jí)主任工程師鄭姿清、英飛凌大中華區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理黎嘉健接受了與非網(wǎng)的專訪，詳細(xì)闡述了英飛凌在驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與系統(tǒng)級(jí)價(jià)值，展示了其在多個(gè)行業(yè)應(yīng)用中的前景。
EiceDRIVER?產(chǎn)品系列介紹
黎嘉健介紹，英飛凌的EiceDRIVER?系列驅(qū)動(dòng)器在隔離技術(shù)、驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾性等方面進(jìn)行了創(chuàng)新。這些技術(shù)創(chuàng)新不僅提升了驅(qū)動(dòng)器本身的性能，還為高效能、高壓、高頻應(yīng)用提供了可靠的支持，特別是在碳化硅和氮化鎵半導(dǎo)體器件的應(yīng)用中。
英飛凌隔離驅(qū)動(dòng)芯片采用了磁隔離技術(shù)，能夠承受高達(dá)2300伏的工作電壓，并且提升了驅(qū)動(dòng)器在高頻、高壓條件下的穩(wěn)定性和抗干擾能力，這在當(dāng)前的市場(chǎng)趨勢(shì)中具有重要意義。磁隔離驅(qū)動(dòng)器具有高達(dá)300V/ns的CMTI能力，相比市場(chǎng)上大多數(shù)光耦和容隔技術(shù)，提供了更強(qiáng)的魯棒性。這使得該驅(qū)動(dòng)器能夠在高頻和高壓應(yīng)用中保持優(yōu)異的性能，進(jìn)一步支持碳化硅和氮化鎵半導(dǎo)體器件的應(yīng)用。最大驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)18A，顯著高于行業(yè)主流水平，能夠滿足多管并聯(lián)、高功率模塊系統(tǒng)的需求，同時(shí)簡(jiǎn)化外圍電路設(shè)計(jì)。黎嘉健表示，EiceDRIVER?隔離驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品已在多個(gè)高要求應(yīng)用領(lǐng)域取得顯著成績(jī)，包括：光伏逆變器與儲(chǔ)能系統(tǒng)、EV充電樁與車載電源系統(tǒng)、工業(yè)級(jí)UPS與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
不僅在性能上具有顯著優(yōu)勢(shì)，EiceDRIVER?系列驅(qū)動(dòng)器還兼顧了性價(jià)比。產(chǎn)品兼容市面上主流的光耦和容隔技術(shù)，使得客戶能夠在不犧牲性能的情況下，降低系統(tǒng)成本。黎嘉健表示，英飛凌將通過(guò)更具性價(jià)比的產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的多樣化需求，尤其是面向大規(guī)模光儲(chǔ)的市場(chǎng)。
除了推出新的驅(qū)動(dòng)器，英飛凌還提供了專門為隔離驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的電源IC產(chǎn)品——Power2EP。這一額外的電源供電IC可以滿足市面上IGBT和寬禁帶半導(dǎo)體器件的供電需求，進(jìn)一步完善了英飛凌在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的解決方案，確?？蛻裟軌颢@得更加完整和高效的系統(tǒng)級(jí)支持。
EiceDRIVER?Power2EP1xxR系列驅(qū)動(dòng)器具有通過(guò)硬件可調(diào)節(jié)的占空比和開關(guān)頻率功能，能夠滿足各種功率器件門極電壓差異和非對(duì)稱驅(qū)動(dòng)需求。以EP130R為例，內(nèi)建可調(diào)整控制電路，支持通過(guò)外部電阻選擇41個(gè)不同的頻率（50kHz至695kHz），并能夠靈活調(diào)節(jié)占空比配置。這一設(shè)計(jì)大大提升了跨器件兼容性，適應(yīng)不同功率器件的集成需求，有助于電源設(shè)計(jì)的模塊化和平臺(tái)化。
在傳統(tǒng)的電源架構(gòu)中，AC-DC供電通常不足以滿足大型系統(tǒng)的需求，而EiceDRIVER?Power系列通過(guò)提升驅(qū)動(dòng)電流和隔離技術(shù)，為多個(gè)子系統(tǒng)提供了更加穩(wěn)定和高效的電源支持。黎嘉健指出，EiceDRIVER?PowerIC不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的隔離電源IC，它能夠廣泛應(yīng)用于各類需要隔離驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)景，如光伏儲(chǔ)能、充電樁、工業(yè)電源等。無(wú)論是在工業(yè)、汽車，還是消費(fèi)電子領(lǐng)域，該系列產(chǎn)品都具有巨大的市場(chǎng)潛力。
EiceDRIVER?Power2EP1xxR產(chǎn)品四大創(chuàng)新
EiceDRIVER?Power2EP系列驅(qū)動(dòng)器的創(chuàng)新不僅體現(xiàn)在硬件性能的提升上，更在于其針對(duì)行業(yè)需求的系統(tǒng)性優(yōu)化。該系列相較于傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方案，主要集中體現(xiàn)于以下幾個(gè)方面：
1.占空比可調(diào)
不同的功率器件，不同的生產(chǎn)廠家，所需要對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓是不一樣的?？蛻艨赡苄枰獪?zhǔn)備多套供電方案。但是利用2EP產(chǎn)品設(shè)計(jì)的隔離開關(guān)電源，可以通過(guò)改變占空比來(lái)自由分配正負(fù)電壓值，對(duì)于需要負(fù)壓關(guān)斷的需求帶來(lái)極大的便利。大大減少外圍器件使用數(shù)量，提升電路的整體可靠性。
2.輸出全橋結(jié)構(gòu)
在電源設(shè)計(jì)中，無(wú)論正激還是反激電路，如果能使用全橋結(jié)構(gòu)都是能提供輸出功率的。但是全橋結(jié)構(gòu)控制相對(duì)半橋要復(fù)雜。而2EP產(chǎn)品自己內(nèi)部就集成了合適的全橋控制電路，且自帶匹配占空比的過(guò)流保護(hù)。另外還有短路關(guān)斷保護(hù)和過(guò)溫關(guān)斷保護(hù)功能，為系統(tǒng)整體可靠工作保駕護(hù)航。
3.平臺(tái)化可配置架構(gòu)
EiceDRIVER?Power2EP系列在架構(gòu)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)化。用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的阻容配置，快速實(shí)現(xiàn)保護(hù)閾值、頻率和電壓的定制。這使得該系列驅(qū)動(dòng)器能夠根據(jù)不同的需求，快速適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的變化，實(shí)現(xiàn)了“驅(qū)動(dòng)即插即用”。這一設(shè)計(jì)不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還提高了系統(tǒng)的靈活性，顯著降低了客戶的開發(fā)成本和周期。
4.靈活開關(guān)頻率調(diào)節(jié)
鄭姿清介紹了EiceDRIVER?Power2EP系列驅(qū)動(dòng)器的另一個(gè)顯著特點(diǎn)：多頻段開關(guān)選擇。該系列驅(qū)動(dòng)器支持50kHz至695kHz的開關(guān)頻率，能夠滿足從小功率到大功率模塊的各種需求。針對(duì)不同功率等級(jí)的應(yīng)用，客戶可以靈活選擇不同的開關(guān)頻率。例如，小功率電源模塊通常需要較高的開關(guān)頻率，以提高響應(yīng)速度；而對(duì)于大功率電源模塊，則更傾向于選擇較低的開關(guān)頻率，以降低開關(guān)損耗，提高整體效率。
EiceDRIVER?Power2EP系列的設(shè)計(jì)思路
傳統(tǒng)的硅基功率器件通常采用對(duì)稱的±15V驅(qū)動(dòng)方案，但隨著碳化硅和氮化鎵等寬禁帶半導(dǎo)體材料的廣泛應(yīng)用，這一標(biāo)準(zhǔn)已無(wú)法滿足新型功率器件的需求。寬禁帶材料的器件具有更高的開關(guān)速度和更高的工作溫度，而其門極電壓的需求也相較于傳統(tǒng)硅基器件有所不同。例如，SiC和GaN的門極電壓要求在不同制造商之間存在顯著差異，這對(duì)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)提出了更高的挑戰(zhàn)。
為了解決這一問(wèn)題，EiceDRIVER?Power2EP系列采用了非對(duì)稱電壓設(shè)計(jì)，能夠調(diào)節(jié)負(fù)電壓（如-3V、-5V等），使其適配不同類型的寬禁帶功率半導(dǎo)體。通過(guò)調(diào)整占空比，EiceDRIVER?Power2EP系列能夠支持不同門極電壓需求的SiC、GaN器件，同時(shí)無(wú)需重復(fù)設(shè)計(jì)電源部分，只需通過(guò)調(diào)整外部電阻即可實(shí)現(xiàn)兼容。這樣的設(shè)計(jì)提升了驅(qū)動(dòng)器的靈活性，極大地降低了客戶設(shè)計(jì)過(guò)程中的復(fù)雜性，推動(dòng)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化水平。
總結(jié)：如何應(yīng)對(duì)驅(qū)動(dòng)器技術(shù)的趨勢(shì)變化？
黎嘉健向與非網(wǎng)記者介紹，未來(lái)五年，驅(qū)動(dòng)器技術(shù)將圍繞著系統(tǒng)平臺(tái)化、電源靈活化、接口標(biāo)準(zhǔn)化三個(gè)方面持續(xù)發(fā)展。首先，在電流與電壓要求不斷增高的背景下，驅(qū)動(dòng)器將逐漸采用更高CMTI和更大電流支持的磁隔離方案，成為主流配置。其次，隨著系統(tǒng)對(duì)多維度調(diào)節(jié)的需求增加，驅(qū)動(dòng)器將能夠在占空比、頻率和電壓等多個(gè)方面提供可調(diào)能力，以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。最后，驅(qū)動(dòng)IC將逐步轉(zhuǎn)型為“智能電源適配層”，提升與主控芯片之間的數(shù)據(jù)交互與協(xié)同能力，為智能電力系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
為了應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)變化，英飛凌提出了“性能領(lǐng)先+成本優(yōu)化”的雙軌戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)通過(guò)提供高性能磁隔離產(chǎn)品、光耦兼容型號(hào)以及高性價(jià)比的入門級(jí)方案，滿足不同預(yù)算的客戶需求，覆蓋從消費(fèi)級(jí)到工業(yè)級(jí)，再到汽車級(jí)的所有驅(qū)動(dòng)需求。
此外，英飛凌還將深入推進(jìn)“在中國(guó)、為中國(guó)”的本土化戰(zhàn)略，圍繞運(yùn)營(yíng)、創(chuàng)新、生態(tài)等方面，不斷完善本土技術(shù)應(yīng)用支持能力，提升響應(yīng)速度和本地化服務(wù)能力。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的中國(guó)市場(chǎng)，英飛凌繼續(xù)堅(jiān)持技術(shù)差異化策略，致力于為客戶提供具有系統(tǒng)價(jià)值的解決方案。展望未來(lái)，英飛凌將推出更大輸出電流的驅(qū)動(dòng)器，特別是針對(duì)多管并聯(lián)的高功率系統(tǒng)。
筆者認(rèn)為，EiceDRIVER?Power2EP系列不僅是寬禁帶器件與驅(qū)動(dòng)技術(shù)結(jié)合的成功案例，也為功率半導(dǎo)體系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供了新的解決方案。在這一背景下，英飛凌通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新，不僅提升了功率半導(dǎo)體系統(tǒng)的效率，還為客戶提供了更高的設(shè)計(jì)靈活性和更強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力。對(duì)于希望在未來(lái)能源系統(tǒng)中占據(jù)先機(jī)的廠商而言，這一系列驅(qū)動(dòng)器無(wú)疑是值得信賴的核心部件。
