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上海贝岭推出全新电容隔离型数字隔离器系列产品

judy — Mon, 16 May 2022 01:44:48 +0000

全新电容隔离型数字隔离器系列产品

VIORM（最大重复峰值隔离电压）高达2121VPK

隔离器件有助于防止数据总线或其它电路上的噪声和浪涌进入本地接地端，从而干扰或损坏敏感电路。相较于传统的光耦，数字隔离器具有高集成度、无光衰、低功耗等优势。在越来越多的高可靠性工业产品中，基于成熟的CMOS制造工艺的数字隔离器已成为首选的隔离器件。继BLD772x/BLD774x电磁数字隔离器获得客户认可与好评之后，上海贝岭近期推出了全新的高耐压电容隔离型BL712x两通道和BL714x四通道数字隔离器系列产品。

产品概述

BL712x/BL714x全系列产品采用基于SiO2的多电容隔离技术，将内部隔离层耐压提高到12kV，使得该系列产品具有更高的可靠性和稳定度，可满足高电压、大冲击等严苛的应用场景，例如电机驱动、工业控制、电力系统、大功率电源和医疗设备等应用。本系列产品SOP16W封装具有高达2121VPK的最大重复峰值隔离电压VIORM。

产品特性

1. 工作电压范围：2.35-5.5V

2. 传播延迟：11ns

3. CMTI（典型值）：±100kV/μs

4. 信号传输速率：100Mbps

5. VISO（SOP16W）：5kVRMS

6. 抗浪涌能力（SOP16W）：10kVPK

7. 温度范围：-40℃ to 125℃

应用电路

BL712x/BL714x系列数字隔离器只需要两个外部VDD旁路电容即可工作。

上海贝岭推出汽车点火IGBT器件

judy — Mon, 09 May 2022 02:18:15 +0000

引言

随着汽油成本上升以及人们对汽车尾气排放带来的环境问题的日益关注，汽车工业正在加快研究开发油耗更低、功率密度更高、鲁棒性更强的新型动力传动系统。汽车点火系统作为动力传动系统的重要组成部分，对系统效率、减少尾气污染和鲁棒性有着重要的作用。

早期汽车点火器中线圈的初级绕组是由机械开关控制，通常也称为断电器触点。断电器触点式点火系统较为简单，成本低，但易磨损。伴随着半导体行业高压大电流功率开关器件的发展，易磨损的传统机械开关已经被更可靠的大功率半导体器件所替代。目前汽车点火器主要采用“插接式”线圈，消除高压接线，并集成绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件及其驱动电路，使汽车点火系统更加紧凑和简单。如图1所示，目前汽车点火器主要由电路板、点火线圈、高压二极管、弹簧、护套、抗干扰电阻以及接插口等组件构成。

图1 点火器内部构造图

汽车点火器电路工作原理

基于IGBT器件的汽车点火器电路原理图和某品牌汽车点火器内部电路板的实物图分别如图2和图3所示。

图2 点火电路原理图

图3 点火器电路板实物图

根据IGBT工作状态，可分阶段来描述汽车点火器电路的工作原理。

阻断阶段

在栅极驱动脉冲触发前，栅极电压VGE=0V，IGBT器件处于阻断状态，集电极电压VCE=Vbat，电感中没有存储能量。

导通阶段

栅极驱动脉冲触发，栅极电压上升至高电平，VGE=+5V，IGBT导通后，电源电压将对线圈一次侧漏感充电，一次侧电流开始线性上升。由于在火花塞产生电弧之前，线圈二次侧相当于开路，能量储存在线圈磁芯中。

关断过程

当检测到合适的时间点火，控制信号会变为低电平，使IGBT关断。一次侧电流快速关断，会在IGBT器件两端产生一个较高的电压尖峰。通常，点火IGBT内部栅极和集电极之间有一个钳位结构。钳位结构会将峰值电压限制在300V-600V之间以保护点火IGBT和线圈绝缘。在关断过程中，线圈漏感中存储的能量会在一次侧产生电压尖峰，而激磁电感中存储的能量则在二次侧感应出高压，使火花塞空气间隙间产生电弧。正常工况下最大点火电压取决于发动机设计，更轻的空气燃气混合物或涡轮增压发动机需要更高的点火电压。

上海贝岭BLG3040产品

上海贝岭始终服务于国家整体战略，近年来一直坚持在汽车级芯片的研发上持续不断地投入，为我国汽车级芯片的发展贡献企业力量。针对汽车点火器市场需求，公司积极研制了首款汽车级点火IGBT器件BLG3040，并实现了批量生产和销售。目前，该产品已在众多主流汽车点火器客户中得到应用并广受好评。

产品性能优势

贝岭BLG3040具有优异的产品性能，主要性能参数如下：

● 击穿电压高，可提供更高的点火电压；

● 阈值电压VTH低，可兼容逻辑电平，使驱动电路更简单，降低系统成本；

● 饱和压降VCE(SAT) 低，可减小IGBT导通损耗，降低器件工作温升；

● 自钳位开关能量ESCIS和自钳位开关电流ISCIS耐受能力强；

图4 产品性能对比图

产品应用优势

采用同一品牌汽车点火器，在室温下对不同厂商IGBT器件进行对比测试，测试条件为25Hz/3.5ms，实验结果如图5所示。从图中可看出贝岭BLG3040产品的温升表现优于主流厂商产品。

图5 汽车点火应用温升测试结果

产品可靠性

为确保IGBT产品符合汽车级零部件的工作寿命要求，该产品严格按照汽车行业分立半导体器件可靠性标准AEC-Q101进行了可靠性认证。此外，还依托于终端客户，对该产品进行了板级可靠性验证。BLG3040以其稳定可靠的产品性能顺利通过了上述两类可靠性试验。

产品质量

上海贝岭的汽车点火IGBT产品从设计、开发、工程验证到量产各个阶段均按照汽车级零部件质量理念进行流程管理和设计，并依托于工艺成熟的汽车级晶圆产线和具有严格控制程序的汽车级封装产线进行生产和制造。上海贝岭始终秉持“零缺陷”的品控理念，严格执行产品全生命周期生产工艺过程监控、可靠性监控，严格把控产品出厂检测标准，持续探索和优化产品性能，为汽车客户提供稳定可靠的汽车级产品。

上海贝岭SGT-MOSFET让锂电保护应用设计更加可靠高效

judy — Fri, 15 Apr 2022 02:34:06 +0000

1. 引言

实现能源清洁、绿色、高效发展是实现“双碳”战略目标的重要途径。锂电池作为目前市场上技术最为成熟，应用最为广泛的储能方式，给人们的生产生活带来了极大的舒适和便利，在能源绿色转型发展中也发挥着不可替代的作用。但锂电池经过长时间使用后，容量降低、内阻增大，长时间大内阻运行将导致电池发热严重，带来安全隐患。与此同时，异常充放电及过温等运行工况，不仅会大大降低电池的使用寿命，更重要的是，会严重威胁人们的生命及财产安全。因此，可靠安全运行的锂电池保护板需要能够迅速对异常运行工况做出判断，并及时采取相应动作，以达到保护锂电池健康运行的目的。

锂电池保护板主要通过保护IC控制MOSFET的导通或关断实现正常运行或保护工作的。图1为市场上某款锂电保护板实物图，MOSFET作为锂电保护板的核心功率开关器件，其性能好坏直接影响锂电保护板的工作可靠性。

图1 锂电保护板实物图

2. 锂电池市场应用规模

随着国家“双碳”战略目标的深入推进，受国家政策持续支持，新能源汽车、电动自行车、储能电源等锂电池应用领域市场需求出现了爆发式增长，锂电池产业规模不断扩大，作为锂电池的“保护神”，锂电池保护板的应用也将随着锂电池产业规模的扩大而不断增长。图2反映了我国10多年来锂离子电池产业市场发展情况。根据工信部数据统计，2021年全国锂离子电池产量同比增长106%，达到324GWh，行业总产值超过6000亿元。随着锂电池技术的日益成熟及应用规模的不断扩大，锂电产业仍具备较大的增长空间。

图2 2010-2021年我国锂电池产业规模

3. 锂电保护板工作原理及保护方案

锂电池保护板主要功能包括：充电过压保护、放电过压保护、充电过流保护、放电过流保护以及充放电短路保护等。锂电保护板的工作原理图如图3所示，其核心器件主要包括锂电保护IC和功率MOSFET。正常工作时，功率MOSFET处于导通状态，电芯与锂电池保护板均处于正常工作状态，而当电池电压或者工作电流超过锂电保护IC中比较电路的设定值时，根据当前运行状态及故障等级，锂电保护IC发出关断信号，控制相应的功率MOSFET及时关断，以保护用电者及电池的安全。

图3 锂电保护板工作原理图

4. 上海贝岭SGT-MOS系列产品介绍

上海贝岭致力于高效可靠的功率开关器件研发及应用，推动器件研发与市场应用协同发展，为客户提供更加安全、高效、可靠的产品，助力低碳发展，贡献企业力量。针对锂电池保护板快速增长的市场规模，根据应用场景差异化需求，公司推出了SGT-MOSFET系列产品，涵盖多种不同应用场合，具有输入阻抗高、驱动简单、通态损耗小、热稳定性好等优势。目前，已在众多主流锂电保护板客户中得到应用并广受好评。

4.1 更具竞争力的产品特点
通态电阻RDS(on) 低；

Vth一致性高；

EAS性能好，抗雪崩能力强；

极低的QG。

4.2 系统应用优势

低通态电阻可以显著降低器件通态损耗，使得相同电流下器件温升更低，或者相同温升要求下可使用电流更高，间接降低系统成本。更高的阈值电压一致性，有利于多颗器件并联，实现更高的功率；同时还可以减小电流降额，间接降低系统成本。尽管锂电保护应用中，SGT-MOSFET通常不会进入雪崩状态，但会出现负载侧短路，要求SGT-MOSFET能够承受较高的瞬间电流冲击，更强的抗雪崩能力可以间接反映器件耐受瞬间电流冲击的能力。更低的QG有利于降低对栅极驱动的功率要求，使得驱动更加容易。

4.3 较全面的产品系列

为用户提供安全可靠的功率芯片一直是上海贝岭功率器件产品的初心与使命，为此上海贝岭聚焦市场需求、锚定产业发展，设计和研发出了更加安全可靠的锂电池保护板用功率芯片。上海贝岭SGT-MOSFET系列产品覆盖宽范围的电压和电流等级和多种封装形式，赋能更灵活高效的锂电保护板设计，满足不同功率等级的锂电保护应用需求。产品的具体型号及参数如表1所示。

表1 SGT-MOSFET产品的型号及参数

4.4 严格的品质控制

上海贝岭SGT-MOSFET所有系列产品均为工业级产品，每款产品量产前均通过了JEDEC工业级可靠性标准的认证测试，具备严格的全生命周期生产工艺过程监控、可靠性监控，贝岭始终秉持“零缺陷”的品控理念，持续探索、不断优化，以取得更加卓越的产品质量。

上海贝岭推出智能电表用高可靠性EEPROM

judy — Fri, 25 Mar 2022 03:00:12 +0000

近年来，世界各国开始发展智能电网，智能电表是由传统电能表逐步发展起来的，它在智能电网中是重要的智能终端。

图1 智能电表示例

智能电表为用户与电力系统架起互动的桥梁，主要由通信、电源及电源管理、计量及存储等功能模块组成。智能电表涉及数据记录和存储，以实现客户信息全时段全方位采集，需要使用安全可靠的存储器。针对智能电表市场应用特点，上海贝岭推出了以BL24C512B为代表的一系列高可靠性可擦除可编程非易失存储器。

图2 EEPROM在智能电表系统上的应用

BL24C512B技术特点

● 高可靠性：数据擦写次数大于400万次，数据保持时间超过100年。
● 宽电压范围：支持电压范围为1.7V~5.5V。
● 高频低压：支持最高可达1MHz的高速IIC通信， 1MHz高频率IIC通信的前提下最低工作电压可达2.5V。
● 超高擦写效率：内部写周期（twr）典型值为1.9ms，可有效缩短编程时间，有利于提高数据擦写效率。
● 超低功耗：静态功耗典型值为0.03μA (5.0V)、写操作功耗典型值为0.28mA（5.0V、400kHz）、读操作功耗典型值为0.14mA(5.0V、400kHz)。
● 耐高温、耐低温：工作温度范围可达-40℃至125℃，存储温度范围可达-65℃至150℃。
● 抗静电：ESD保护最大可达8000V（HBM）。
● 支持字节写、页写、部分页写、随机读、序列读功能，内部数据地址自动递增。
● 支持硬件写保护（WP管脚）。

BL24C512B创新性

1. 芯片内部设有与电压大小相关电压的检测电路和控制高压上升速率的检测电路。芯片能够进行擦写的理想电压为15.5V，然而实际的升压过程中电压浮动较大，由于内置了电压检测电路可以将高压精准的控制在15.5V，保证数据存储的准确性。同时为了提高芯片的可靠性，获得更长的工作寿命，芯片内部增加了控制高压上升速率的检测电路，使高压上升时间不小于100μs，减小了对电路内部相关器件的损耗，使芯片能够更长久地为客户服务。

2. 增加ECC（ECC：ECC校验，Error Checking &Correcting）的功能，即存储芯片的数据纠错功能，它是比较先进的存储芯片错误检查和更正的手段，按照对信源的处理方式ECC可以分为线性分组码和卷积码，用于存储芯片的是线性码，如下表所示。

上海贝岭的BL24C512B存储芯片采用Hamming码的编码类型，它的“数据位的位数n”和“校验位的位数k”的取值需要满足如下关系：

因为每一位的校验码都是通过对数据位进行异或运算产生，所以每一位的校验码其实是反映了相对应数据位上数据的奇偶个数，一旦有某个数据位发生变化，奇偶个数将发生变化对应的校验位将发生变化。最多支持检验两位的错误，纠正一位错误。

在存储芯片当中，最小的数据单位就是“比特（bit）”，也叫数据“位”，8个连续的比特是一个字节（Byte），不带ECC功能的存储芯片每个字节只有8位，若它的某一位存储出了错误，就会使其中存储的相应数据发生改变而导致应用程序发生错误。而带有ECC功能的存储芯片，当存储数据发生读写错误时，ECC功能可以检查错误并进行纠正，以提高数据的完整性和芯片的可靠性，保证系统能长时间稳定运行。智能电表涉及数据记录和存储，对客户信息全时段全方位采集，故确保数据信息免受各种干扰以及系统的可靠运行显得十分重要。