2025年9月5日，豪威集团，全球排名前列的先进数字成像、模拟、显示技术等半导体解决方案开发商，专门针对IGBT/碳化硅SIC的驱动需求开发了一款高集成度的高压隔离栅极驱动芯片ORD110x，最大支持1500V的电机控制系统，采用电容隔离技术，支持高达10,000V的浪涌隔离电压，共模瞬变抗扰度高于150V/ns，保证整个控制系统在更高电压的应用环境里安全、稳定的运行。
随着新能源汽车加速替代传统燃油，其核心动力部件——电机及电机控制器的性能显得尤为关键。
新能源汽车电机控制器
新能源汽车电驱系统通常包括电机(Motor)、电机控制器(Motor Controller Unit)和减速器(Gearbox)。其中电机负责将电能转化为机械能，驱动车辆前进；减速器通过齿轮组降低电机的高转速，增加输出扭矩，确保车辆在低速时有足够的驱动力；电机控制器则是控制电机的运行状态，根据车辆的需求（例如加速，减速以及维持车速）调节电机的转速和扭矩。电机控制器中的关键器件为功率模块（包括IGBT和碳化硅SIC）以及功率模块驱动器。
ORD110x单通道高压栅极隔离驱动器
◆ AEC-Q100认证
◆ 大于15A的栅极驱动电流能力
◆ 支持高达1500V电驱系统工作电压，10KV的最大浪涌隔离电压和8KV的瞬态隔离电压
◆ 共模瞬变抗扰度（CMTI）：大于150Vs
◆4A米勒钳位电流，保证IGBT/SIC安全快速的关断
◆ 集成IGBT/SIC的短路保护，其中500mA的软关断电流保证了IGBT/SIC在短路时能快速、安全的关断
◆ 集成低压/高压侧输入电源的过压/欠压保护
◆ 集成IGBT/SIC的栅极电压监控，防止驱动信号的丢失
◆ 集成高压侧的模拟电压采样输入，节省母线电压采样、IGBT/SIC温度采样的BOM成本
◆ 集成了死区保护功能，死区保护时间通过不同的料号可选
◆ 工作环境温度范围为-40°C到125°C
◆ 符合RoHS标准且无卤素
◆ SOP-16封装，满足800V系统对加强绝缘的要求
电机逆变器系统
死区保护
ORX110x具有死区保护功能，死区保护时间挡位为0us/0.5us/1.0us/1.5us/2.0us。当驱动芯片检测到PWM输入引脚INP和INN的死区时间小于芯片内部设置的死区时间时，ORD110x会将输出端强制设为芯片内部的死区时间，避免IGBT/SIC发生上下桥直通的风险。
IGBT/SIC的过流保护
当IGBT/SIC发生短路并处于退保和工作状态时，DESAT引脚通过检测其VCE/VDS的电压状态来触发ORD110x的内部关断机制。当DESAT故障被触发时，驱动芯片立即启动软关断功能，保证IGBT/SIC快速并安全的关断。
ORD110x的测试电路板
ORD110x的短路测试波形
模拟电压采样AIN
ORD110x通过高压侧的AIN引脚采样模拟电压，通过编码的方式传输到低压侧并通过AOUT引脚以400KHz的PWM方式输出，用户通过获取其PWM的占空比得到模拟电压的采样值。其中，AIN的输入电压范围为0.6到4.5V，AOUT全温度范围内的输出精度为±4%。
AIN / AOUT 模拟电压采样实测波形
栅极电压监控
为了防止驱动信号异常或者丢失，ORD110x提供IGBT/SIC的栅极电压监控功能。当IGBT/SIC开通时，ORD110x以PWM的上升沿为计时起点，经过7.8us的延时后检测栅极电压是否到达开通阈值，如果低于该阈值则报告栅极电压故障并立即关闭输出；当IGBT/SIC关断时做同样的检测。
该功能有效避免了因驱动信号异常导致的丢波时电控系统持续异常工作时带来的危害。
共模瞬变抗扰度（CMTI）测试
在电机逆变器应用系统中，隔离驱动芯片高压侧的GND在IGBT/SIC开关瞬间会产生高速的瞬变共模电压的上升/下降，为了防止高速瞬变信号穿过隔离层对低压侧信号产生影响，ORD110x加强了高低压侧的隔离强度，使得CMTI性能高于150V/ns。
CMTI 测试波形
电机台架测试
为验证ORD110x在电机逆变器系统中的稳定和可靠性，豪威基于ORD110x的三相驱动板搭配IGBT模块HPD进行了长时间的台架耐久测试，测试稳定、可靠。
测试工况: 电机转速为4000转/分钟，电机扭矩为100Nm。
电机测试台架
