Драйверы MOSFET- и IGBT-


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
дущих поколений сведены в таб
лицу 1. Обозначения микросхем
новых серий отличаются добав
ленной буквой «S», похожей на
цифру «5» (5-е поколение G5).
Наименования некоторых новых
микросхем оканчиваются на букву
технологий, но их развитие проис
ходит все более быстрыми темпа
ми, появляются дополнительные
функциональные возможности,
возрастает степень интеграции
при уменьшении площади крис
талла и стоимости. Воплощением
всех этих достижений стали вы
соковольтные силовые микросхе
мы управления 5-го поколения G5
HVIC. На рисунке 2 проиллюст
рирован переход от старых серий
высоковольтных управляющих
микросхем к новому поколению
G5 HVIC. Микросхемы предыду
щих поколений со временем будут
сняты с производства, цена старых
драйверов в переходный период
будет расти. Из нижних графиков
рисунка 2 видно, что со временем
отношение функциональность/
стоимость будет увеличиваться.
Это объясняется дальнейшим сни
жением цен при улучшении пара
метров с добавлением дополни
тельных функций при повышении
Драйверы нового поколения G5
HVIC условно можно разделить
на две категории, показанные на
обновленные версии первых
новые драйверы с расширен
ной функциональностью и улуч
Обновленные версии драйверов
новых поколений полностью сов
местимы по выводам, имеют более
жесткие допуски по многим пара
метрам, благодаря чему расширя
ется выбор внешних дискретных
компонентов и упрощается расчет
схемы, дополнительно повыша
ется надежность всей схемы. Во
многих случаях новые ИС уже со
держат встроенный бутстрепный
диод (bootstrap diode), благода
ря чему отпадает необходимость в
относительно громоздком по срав
нению с самой микросхемой драй
вера внешнем бутстрепном дио
де. Высокая плотность структуры
при уменьшенном кристалле, сов
местимость с логикой 3,3 В, раз
дельные выводы для сигнальной
и силовой «земли», фиксируемое
и программируемое время пау
зы (deadtime) при переключе
нии транзисторов полумостовых
и мостовых схем, блокировка по
низкому напряжению питания об
легчают разработчику проектиро
вание высоконадежных силовых
устройств.
Основные параметры новых
драйверов и микросхем преды
сяблиця 1.
оринцип ряботы бутстрепной схемы для полумостового кяскядя
«D», что означает наличие встро
енного бутстрепного диода. Не
которые новые драйверы G5 не
имеют аналогов в предыдущих по
Часто из-за слишком большого
входного напряжения для транзис
торов верхнего плеча применяется
относительно простая и недоро
гая бутстрепная схема управления
(схема с «плавающим» источни
ком питания). В такой схеме дли
тельность управляющего импульса
ограничена величиной бутстреп
ной емкости. Кроме того, необ
ходимо обеспечить условия для
его постоянного заряда с помо
щью высоковольтного быстродейс
твующего каскада сдвига уровня.
International Rectifier применяет
свою запатентованную схему кас
када сдвига уровня на высоко
вольтных транзисторах MOSFET.
Каскад сдвига уровня передает ло
гический сигнал схеме управле
ния транзисторам верхнего плеча.
International Rectifier выпускает
драйверы, рассчитанные на пере
пад напряжения до 600 В (серия
IR21xx и новая серия IRS21xx) и
до 1200 В (серия IR22xx и новая
серия IRS22xx). Каскад сдвига
уровня содержит генератор, фор
мирующий короткие импульсы,
совпадающие с фронтами входно
го логического сигнала, дискри
минатор импульсов и RS-триггер
(защелку) для формирования сиг
нала управления выходным тран
зистором верхнего плеча. Такое
построение схемы управления поз
воляет резко снизить ток потреб
ления верхнего каскада драйвера.
Принцип работы бутстрепной схе
мы управления для полумостово
го каскада проиллюстрирован на
рисунке 4. Красным цветом вы
делены основные компоненты, ак
тивные в рассматриваемый момент
работы схемы.
Кроме формирования тока за
твора MOSFET и IGBT драйверы
International Rectifier имеют ряд
очень важных дополнительных
защита от короткого замыка
защита от перегрузки по току

защита от защелкивания при
низких напряжениях питания и уп
равления (Under Voltage LockOut –
мяйденные ссылки с результятями поискя срявнительной тяблицы пяряметров новых
UVLO). Для ключей выходного
каскада понижение напряжения уп
равления очень опасно. В этом слу
чае транзистор может перейти в ли
нейный режим и может произойти
катастрофический отказ из-за пере
грева кристалла. Для исключения
такого режима практически во всех
современных драйверах MOSFET
и IGBT имеется схема UVLO. Все
драйверы International Rectifier вы
держивают фронты напряжения до
50 В/нс. Этот параметр называет
ся dv/dt immune. Он характеризу
ет высокую устойчивость к режиму
защелкивания, который, как извес
тно, очень опасен для высоковоль
тных импульсных схем.
на то, что G5HVIC необходимо
Поиск по сайту производится
средствами известного поискового
механизма Google (см. рис. 6 со
ссылками на результаты поиска).
Найденный PDF файл содер
жит несколько страниц. Страни
ца со сравнительной таблицей,
Поиск на сайте IR (www.irf.
com) функционально близких
замен из нового поколения G5
для драйверов предыдущих по
колений.
Инженеры International Recti-
fier составили большое количес
тво таблиц для сравнения пара
метров новых драйверов G5 с
высоковольтными микросхемами
предыдущих поколений. Напри
мер, при поиске сравнительной
таблицы для драйверов IR2110 в
формате PDF необходимо на сай
те IR в окне поиска набрать «PDF
G5HVIC IR2110» и отметить “Site
Search” (поиск по всему сайту).
Необходимо обратить внимание
фрагмент которой показан на ри
сунке 7, находится в конце фай
ла. Автор умышленно не стал пе
реводить названия параметров,
чтобы не вводить читателя в за
блуждение. С другой стороны,
есть полная уверенность, что в
данном конкретном случае это и
не требуется. Аналогичным спосо
бом поиска читатель может найти
сравнительные таблицы для дру
гих драйверов ранних поколений,
Необходимо обратить внимание
на новые драйверы International
IRS2453D – мостовой 600-
вольтовый драйвер со встроен
ными бутстрепными диодами и
генератором. Выходные токи
драйвера составляют 180/260 мА.
Микромощная схема запуска,
встроенный стабилитрон 15,6 В
по питанию Vcc, отличная защи
та от защелкивания, время паузы
(deadtime) составляет 1,5 мкс, на
IRS2186, IRS21864 – 600-
вольтовые драйверы нижнего и
верхнего уровней. Выходные токи
драйверов составляют •4 А, сов
местимость с логикой управления
3,3 и 5 В, защита от пониженного
напряжения, улучшенные показа
IRS21851S – одиночный 600-
вольтовый драйвер верхнего уров
ня. Выходные токи •4 А, длитель
ность фронтов при нарастании и
спаде напряжения около 170 нс,
защита от пониженного напряже
ния, улучшенные показатели на
По вопросам получения техничес
кой информации, заказа образцов
и поставки обращайтесь в компа
Е-mail: [email protected]
Корпорация International Recti-
fier анонсировала три новых
25 В DirectFET® – управляю
щий МОП-транзистор
IRF6622
и МОП-транзисторы синхрон
ного выпрямления
IRF6628
и
IRF6629.
Новые транзисторы разработаны
для повышения объемной плот
ности энергии, КПД и тепловых
характеристик VRM-модулей и
узлов питания процессоров сер
веров и телекоммуникационного
оборудования.
Новые DirectFET более пред
почтительны для 12 В приложе
ний благодаря более высокому
запасу по напряжению по срав
нению с 20 В аналогами и мень
шими потерями мощности, чем
30 В транзисторы. Управляю
щий транзистор
IRF6622
обес
печивает минимальные поте
ри на переключение благодаря
ультранизкому заряду затвора
12 нК. Транзисторы синхрон
ного выпрямления
IRF6628
и
IRF6629
оптимизированы для
низких потерь на проводимость
и имеют очень низкое R
DS(on)
,
1,9 мОм и 1,6 мОм, соответс
твенно. IRF6622 выпускается в
корпусе малого типоразмера SQ,
а IRF6628 и IRF6629 – в корпу
се среднего типоразмера MX.
Новые транзисторы предназна
чены для применения в DC/DC-
конверторах с диапазоном то
ков в фазе 20-30 А. В 5-фазных
конверторах с 12 В питанием и
выходным напряжением 1,3 В,
работающих на частоте 300 кГц,
пара транзисторов IRF6622 и
IRF6628 на фазу совместно с
ИС XPhase® обеспечивает КПД
конвертора 88% на выходном
токе 130 A, а пара IRF6622 и
IRF6629 дает при тех же усло
виях КПД 88,5%.
Источник:
www.irf.com

Приложенные файлы

  • pdf 11177070
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий