IR 高速柵極驅(qū)動(dòng)集成電路

IR日前發(fā)布了一系列帶有完備保護(hù)功能的高壓IGBT控制集成電路。與基于光耦或變壓器的分立元件的傳統(tǒng)方案相比，新方案除了功能先進(jìn)之外，噪聲免疫力更高，并將使用元器件數(shù)減少30%，占用的電路板面積縮減一半。新推出的IC系列包括1200V及600V的柵極驅(qū)動(dòng)集成電路及電流傳感接口集成電路，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)閾Q向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、通用換向電路、開(kāi)關(guān)電源SMPS和不間斷電源UPS。

IR中國(guó)及香港銷售總監(jiān)嚴(yán)國(guó)富指出：采用IR高壓IC技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型柵極驅(qū)動(dòng)及傳感IC實(shí)現(xiàn)了在微小電路上整合過(guò)去只有高端設(shè)備才具備的完備功能，如接地失效保護(hù)等。這一新器件將為低端工業(yè)應(yīng)用和伺服驅(qū)動(dòng)，以及其他必須嚴(yán)格控制成本的電器開(kāi)辟了嶄新的開(kāi)發(fā)路徑。

采用IGBT或MOSFET進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，必須對(duì)短路、過(guò)流和接地錯(cuò)誤等進(jìn)行保護(hù)。為完成保護(hù)功能，除了保護(hù)電路之外，還必須對(duì)錯(cuò)誤狀態(tài)通過(guò)傳感元件進(jìn)行檢測(cè)。IR此次發(fā)布的驅(qū)動(dòng)IC和傳感IC滿足了上述要求，同時(shí)減少了使用元件的數(shù)量，簡(jiǎn)化了電路。

適宜工業(yè)應(yīng)用的1200V HVIC

共有5款采用IR的HVIC技術(shù)開(kāi)發(fā)的1200V柵極驅(qū)動(dòng)器。

IR22381是一款模擬三相IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器。死區(qū)時(shí)間僅為0.5微秒，比類似的光耦驅(qū)動(dòng)器快十倍。IR22381還大幅減少了溫度漂移以及器件性能隨時(shí)間而發(fā)生的變化。

集成退飽和功能提供了所有的過(guò)流保護(hù)模式，包括接地、穿通和相間短路保護(hù)。過(guò)流狀態(tài)可觸發(fā)軟關(guān)斷，隨即關(guān)斷所有六路輸出。器件帶有一個(gè)關(guān)斷輸入，可用來(lái)定制關(guān)斷功能。IR22381還帶有可編程死區(qū)時(shí)間，輸出驅(qū)動(dòng)器帶有獨(dú)立的開(kāi)通和關(guān)斷管腳，并具備兩級(jí)輸出開(kāi)通，以獲得需要的IGBT dv/dt開(kāi)關(guān)水平。電壓反饋提供了精確測(cè)量，自舉電源功能省卻了對(duì)輔助電源的需要。

IR2277和IR22771是一組用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速單相電流傳感IC，帶有同步采樣功能。電流通過(guò)一個(gè)外置分流電阻檢測(cè)，用一個(gè)精密的雙斜率系統(tǒng)將模擬電壓值轉(zhuǎn)化為離散的時(shí)間序列值。該時(shí)間序列經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換，毋需附加邏輯電路，即可提供適于DSP和模數(shù)接口的數(shù)字PWM輸出。最大采樣速率為每秒40k，適用于最高頻率20kHz的非對(duì)稱PWM調(diào)制，20kHz頻率下的最大延遲為7.5微秒。器件還帶有一個(gè)雙向電平轉(zhuǎn)換噪聲免疫電路，可抗最高達(dá)50V/ns的共模dv/dt噪聲。IR2277提供模擬輸出及PWM輸出，IR22771只提供PWM輸出。

IR2214和IR22141用于驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)半橋電路和三相380V交流電路，80°C時(shí)最大電流50A。與光耦方案相比，IR2214和IR22141柵極驅(qū)動(dòng)器在使用中更穩(wěn)定，并提供了參數(shù)匹配功能，如高低端通道的傳輸延遲、死區(qū)時(shí)間插入等。其高端靜態(tài)電流很低，并可用以啟動(dòng)節(jié)省空間和成本的自舉電路。多相應(yīng)用時(shí)，IGBT退飽和的錯(cuò)誤反饋可自動(dòng)關(guān)斷IGBT。IR2214帶有高低端退飽和檢測(cè)及內(nèi)部電阻偏置， IR22141帶有有源退飽和二極管偏置。IR2214和IR22141可通過(guò)專用管腳相連，防止系統(tǒng)的相間短路。輸入和輸出管腳與3.3V CMOS閾值兼容，簡(jiǎn)化了與微處理器的接口。獨(dú)立的電源地和信號(hào)地管腳可實(shí)現(xiàn)發(fā)射極分流器配置，簡(jiǎn)化了對(duì)低端IGBT電流的檢測(cè)。器件采用SSOP-24封裝。

適宜電器應(yīng)用的600V HVIC

考慮到電器的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)以及更廣泛的通用換向電路應(yīng)用，IR還推出了1200V HVIC的600V版本。其中，IR21381為模擬三相驅(qū)動(dòng)器，類似于IR22381。IR2177和IR21771分別是IR2277和IR22771的600V版本。IR2114和IR21141分別是IR2214和IR22141的600V版本。