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Silicon Labs數位隔離方案提升馬達控制可靠性

上網時間: 2013年06月17日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:CMOS  閘極驅動器  光耦合驅動器  Si826x  LED 

芯科實驗室公司(Silicon Labs)宣佈推出首款基於 CMOS 技術的數位解決方案,可直接替換光耦合隔離式閘極驅動器(光耦合驅動器)。新型 Si826x 隔離式閘極驅動器支援高達 5kV 隔離等級和10kV電湧保護,其理想的配置和封裝特別適合替換光耦合驅動器,可廣泛應用於高功率馬達控制、工業驅動器、太陽能電源和 EV / HEV 轉換器、交換式和不斷電供應系統等。

馬達控制和其他工業電力系統需具備長期可靠性、延長的保固期,並且安全執行長達20年,易發生故障的光耦合驅動器往往成為薄弱環節。光耦合驅動器基於 LED 技術,訊號輸出容易受到輸入電流、溫度和老化的影響,而 Si826x 隔離式閘極驅動器可消除以上影響。特別是輸入開關電流的變化減少,開發人員無需擔心老化的影響,因此可以簡化系統設計。由於具備較高的元件可靠性和更長的生命週期,可使系統供應商支援長期品質保證,並降低產品維修和更換等成本。

Si826x 系列產品基於 Silicon Labs 備受肯定的數位隔離技術,與廣泛使用的光耦合驅動器接腳和封裝相容,因而成為理想的升級解決方案。 Si826x 隔離式閘極驅動器採用調變的高頻載波,代替 LED 光模擬光耦合驅動器。其簡化的數位架構能提供可靠的隔離資料路徑,因而無需在啟動時做特殊考量或初始化。雖然 Si826x 輸入電路近似 LED 特性,但是由於驅動電流較小,可獲得更高的效率。 Si826x 元件的傳播延遲與輸入驅動電流無關,因而連續的傳播延遲時間短(25ns)、單位間變化小,並且輸入電路設計更加靈活。

Si826x 隔離式閘極驅動器的傳播延遲和斜率與光耦合驅動器相較低10倍,可提升回饋迴路的回應時間,增強系統效率。 Si826x 元件還具備超強的抗干擾能力,諸如工業馬達控制等惡劣嘈雜環境中,能提供可靠長時間的無突波抑制。與光耦合驅動器不同,隔離式閘極驅動器在全溫度和時間範圍內效能穩定,不會產生漂移。基於以上優勢, Si826x 系列產品比光耦合驅動器具備更長的服務壽命和顯著的高可靠性。

在馬達控制和電源轉換器應用中, Si826x 閘極驅動器非常適用於驅動功率 MOSFET 和絕緣閘雙載子電晶體(IGBT)。 Si826x 元件支援高達30V的閘極驅動電壓,峰值輸出電流範圍0.6-4.0A,可為 MOSFET 和 IGBT 應用提供最佳的驅動強度,確保外部開關電晶體的快速開關效率達到最佳狀態。

Silicon Labs副總裁暨存取、電源和感測器產品線總經理Mark Thompson表示:「 Si826x 隔離式閘極驅動器提供封裝相容的解決方案,可直接替換過時的光耦合驅動器,使產業馬達驅動中的隔離技術邁進一大步。 Si826x 系列產品為開發人員提供更多的封裝和輸出選擇,大幅提升設計靈活度。」

Si826x 隔離式閘極驅動器現已量產,並可提供樣品。其支援4種封裝: SOIC-8 (3.75kV隔離等級)、 GW DIP-8 (3.75kV隔離等級)、 SO-6 (5kV隔離等級)和 LGA-8 (5kV隔離等級)。以上封裝類型與廣泛使用的光耦合驅動器封裝接腳相容,因此無需改變現有設計或者PCB佈線,即可輕鬆替換成隔離式閘極驅動器。 Si826x 系列產品也支援多種輸出電流: Si8261Ax 具備0.6A輸出電流驅動能力; Si8261Bx 具備高達4A輸出驅動能力。 Si8261xAx 的欠壓鎖定(UVLO)輸出為5V, Si8261xBx 的 UVLO 輸出為8V, Si8261xCx 的UVLO輸出為12V。

為了協助開發人員評估 Si826x 系列產品的效能,Silicon Labs亦提供 Si826xDIP8-KIT 評估套件。該評估板非常靈活,既可連接到實驗設備,也可以連接到客戶現有的電路板,以評估詳細的特性參數。





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