瑞薩推出用于逆變器的長爬電距離光電耦合器PS9905

21ic訊 瑞薩電子株式會(huì)社宣布推出用于逆變器的長爬電距離光電耦合器PS9905，其適用于采用690 V最高商業(yè)電源電壓的工業(yè)設(shè)備或者采用1,000 V高壓的太陽能發(fā)電系統(tǒng)之類的應(yīng)用。新款PS9905器件是一款外部爬電距離（注釋2）為 14.5 mm的光電耦合器（化合物半導(dǎo)體，注釋1），其超過安全標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61800）指定的防止電擊等事故發(fā)生所需的爬電距離 - 13.8 mm。

另外一款高速光電耦合器PS9924，具有14.5 mm的長爬電距離，支持內(nèi)部10 Mb/s的通信速度。在所有爬電距離超過10 mm的產(chǎn)品之中，它具有功耗最低的特性，使其成為需要高絕緣電壓和低功耗應(yīng)用的理想之選。

隨著大家越來越關(guān)注環(huán)保，減少CO2的排放，在工業(yè)領(lǐng)域和太陽能系統(tǒng)內(nèi)，使用逆變器已經(jīng)迅速發(fā)展為一種實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)小功率化和降低功率轉(zhuǎn)換損耗的方法。這些逆變器由采用功率器件（例如IGBT）的高壓電路模塊和采用微控制器（MCU）的控制電路組成。其高壓模塊中功率半導(dǎo)體器件（例如IGBT）的驅(qū)動(dòng)就是采用光電耦合器，這樣使兩部分電路同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。

目前，瑞薩已經(jīng)批量生產(chǎn)爬電距離為8 mm、用于逆變器IGBT驅(qū)動(dòng)的小型光耦。然而，這類系統(tǒng)的工作電壓越來越高，以此降低系統(tǒng)的負(fù)荷，降低功率損耗，也使逆變器電機(jī)之間的功率電纜能變得更細(xì)小。為了順應(yīng)這種市場趨勢和要求，面向690 V電源的工業(yè)系統(tǒng)和1,000 V太陽能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器，瑞薩推出了光電耦合器PS9905與PS9924，。新款光電耦合器具有14.5 mm的長爬電距離，滿足適用安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

新款PS9905和PS9924的主要特性：
• （1）符合690 V工業(yè)系統(tǒng)和1,000 V太陽能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器對安全標(biāo)準(zhǔn)的要求（PS9905）
為了使采用690 V電源的工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的逆變器實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化隔離（注釋3）和使1,000 V電壓的太陽能發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的逆變器實(shí)現(xiàn)基本隔離（注釋4），IEC 61800標(biāo)準(zhǔn)要求爬電距離分別不低于13.8 mm和10 mm。新款PS9905的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了14.5 mm的爬電距離，輕松滿足了安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。它的隔離電壓是7,500 Vrms，適用于高工作電壓的設(shè)備。
• （2）有助于實(shí)現(xiàn)逆變器小型化（PS9905）
新款PS9905可以實(shí)現(xiàn)以前需要2個(gè)爬電距離為8 mm的瑞薩電子光耦方能實(shí)現(xiàn)的功能。這樣就將安裝面積縮小了近30%。而且，新開發(fā)的8引腳貼片封裝，使這款高速光耦在爬電距離超過10 mm的光電耦合器之中，具有最小的安裝面積。
• （3）作為IGBT驅(qū)動(dòng)光耦，它的驅(qū)動(dòng)功率達(dá)到2.5 A，同時(shí)具備高響應(yīng)速度（PS9905）
這款光耦的光接收IC是由瑞薩電子獨(dú)有的BiCMOS工藝制造而成，從而能使電路電流（Icc）保持在3 mA以下和提供低于150 ns的開關(guān)時(shí)間（tPHL、tPLH），同時(shí)實(shí)現(xiàn)低寄生電容（注釋5）。在輸出功率為2.5 A的IGBT驅(qū)動(dòng)光耦中，PS9905的響應(yīng)速度是最快的。從而能夠在逆變器控制后端提高輸出電流精度。
• （4）利用10 Mb/s高速光電耦合器實(shí)現(xiàn)了低功耗（PS9924）
優(yōu)化光電耦合器內(nèi)光接收IC的設(shè)計(jì)讓我們能夠?qū)崿F(xiàn)10 mm以上的長爬電距離和
大幅降低功耗。它的輸入電流（IFHL）為5 mA（最大值），電路電流（Icc）為5 mA（典型值）。支持3.3 V和5 V的電源電壓，并且其工作溫度范圍很寬，介于−40℃和110℃之間。使它可以應(yīng)用在高元件密度、高環(huán)境溫度的小型通訊系統(tǒng)中。
 
瑞薩相信新款光電耦合器將有助于實(shí)現(xiàn)逆變器高工作電壓、小型化的設(shè)計(jì)要求，而它們預(yù)計(jì)能夠推動(dòng)市場增長。公司計(jì)劃制定產(chǎn)品推廣策略，并且繼續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品以便滿足市場對產(chǎn)品高溫和高輸出功率要求。瑞薩還通過整合了微控制器和用于逆變器的IGBT的完整解決方案來為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供支持。[!--empirenews.page--]

（注釋1）光電耦合器：
在單個(gè)封裝內(nèi)，光電耦合器在輸入端和輸出端分別整合了發(fā)光元件（LED，它可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光）和光接收元件（它可以將光轉(zhuǎn)化成電信號(hào)）。由于這種光耦合器件能夠以光的形式將信號(hào)從輸入端傳送到輸出端，所以可以為兩端徹底實(shí)現(xiàn)電隔離。
（注釋2）外部爬電距離： 
從高壓側(cè)封裝引腳到用于連接光電耦合器的低壓側(cè)封裝引腳的最短距離，沿著封裝的樹脂外部測量。爬電距離越長，電壓公差越高。
（注釋3）強(qiáng)化絕緣
比基本絕緣強(qiáng)的絕緣。標(biāo)準(zhǔn)要求其爬電距離為基本絕緣的2倍。
（注釋4）基本絕緣：
基本絕緣用于防止電擊人。
（注釋5）寄生電容：
由于物理結(jié)構(gòu)的原因而在芯片內(nèi)意外產(chǎn)生的電容，也稱為浮地電容。

定價(jià)和供貨情況
現(xiàn)已開始供應(yīng)瑞薩電子新款光電耦合器樣品，單價(jià)為4.0美元。目前已投入批量生產(chǎn)，2012年10月月產(chǎn)量將達(dá)到1,000,000件。（定價(jià)和供貨情況如有變更，恕不另行通知。）
新產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格
瑞薩新款PS9905和PS9924光電耦合器的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格
1. 長爬電距離和空中距離：14.5 mm；隔離距離：0.4 mm
2. 高絕緣電壓：7500 Vrms（UL 1577）
3. 高工作絕緣電壓：VIORM = 1,600 V（峰值）；允許的最高過電壓VIOTM = 12,000 V（峰值）（IEC/EN 60747-5-2）
4. 安全標(biāo)準(zhǔn)：UL、VDE和CSA
5. 長爬電距離：8引腳SOP（14.5 mm），適于表面貼裝
6. 盤裝產(chǎn)品：PS9905-F3、PS9924-F3：1000件/卷
[PS9905光電耦合器的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格]
1. 峰值輸出電流：2.5 A
2. 高速開關(guān)：tPLH、tPHL = 150 ns（最大值）
3. 低功耗：ICCH、ICCL = 3 mA（最大值）
4. 低輸入電流：IFLH = 6 mA（最大值）
5. 低功耗：VOH = Vcc - 3 V（最小值）
6. 高工作溫度（高達(dá)110℃）
7. UVLO（欠壓鎖閉）保護(hù)
8. 高共模瞬態(tài)抑制（CMH、CML = ±25 kV/µs（最小值））
[PS9924光電耦合器的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格]
1. 高速開關(guān)：tPLH、tPHL = 100 ns（最大值）
2. 低輸入電流：IFHL = 5 mA（最大值））
3. 低電路電流：ICCH = 3 mA（典型值），ICCL = 5 mA（典型值）
4. 電源電壓：Vcc = 3.3 V、5 V
5. 高工作溫度（高達(dá)110℃）
6. 高共模瞬態(tài)抑制（CMH、CML = ±15 kV/µs（最小值））