No mercado de semicondutores de potência, o transistor bipolar de porta isolada (IGBT) e o transistor de efeito de campo de metal-óxido de silício carbeto (SiC MOSFET) possuem excelente resistência à tensão e características de frequência, substituindo gradualmente os MOSFET tradicionais. Para melhorar a confiabilidade dos circuitos de acionamento do IGBT e do SiC MOSFET, foi projetado um chip driver de porta isolado por acoplador óptico com integração monolítica, por meio do projeto colaborativo do fotodetector e do circuito driver. O fotodetector foi simulado usando o software Silvaco. Os resultados da simulação mostraram que a responsividade do fotodetector para luz infravermelha com comprimento de onda de 800 nm é aproximadamente 0,277 A/W, e a largura de banda de -3 dB é cerca de 90 MHz. A estrutura óptica do acoplador óptico foi otimizada para realizar isolamento eficaz entre o terminal de controle e o circuito driver de alta tensão traseiro, resolvendo o problema de diafonia. A fabricação foi realizada com o processo Maxchip 0,18 μm 40 V BCD, e o chip embalado foi testado. Sob condições de teste com corrente de entrada da fonte de luz de 10 mA, tensão de alimentação do chip entre 12~40 V e frequência de sinal de entrada de 20 kHz, o tempo de propagação do chip foi de apenas 98 ns.

Projeto colaborativo;Integração monolítica;Acoplador óptico isolado;Baixa latência