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)設備或者采用1,000 V高壓的太陽能發(fā)電系統(tǒng)之類的應用。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（化合物半導體，注釋1），其超過安全標準（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用的理想之選。

隨著大家越來越關注環(huán)保，減少CO2的排放，在工業(yè)領域和太陽能系統(tǒng)內，使用逆變器已經(jīng)迅速發(fā)展為一種實現(xiàn)控制電機小功率化和降低功率轉換損耗的方法。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體器件（例如IGBT）的驅動就是采用光電耦合器，這樣使兩部分電路同時實現(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驅動的小型光耦。然而，這類系統(tǒng)的工作電壓越來越高，以此降低系統(tǒng)的負荷，降低功率損耗，也使逆變器電機之間的功率電纜能變得更細小。為了順應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，滿足適用安全標準的要求。

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)的逆變器對安全標準的要求（PS9905）
為了使采用690 V電源的工業(yè)系統(tǒng)內的逆變器實現(xiàn)強化隔離（注釋3）和使1,000 V電壓的太陽能發(fā)電系統(tǒng)內的逆變器實現(xiàn)基本隔離（注釋4），IEC 61800標準要求爬電距離分別不低于13.8 mm和10 mm。新款PS9905的優(yōu)化設計實現(xiàn)了14.5 mm的爬電距離，輕松滿足了安全標準的要求。它的隔離電壓是7,500 Vrms，適用于高工作電壓的設備。
• （2）有助于實現(xiàn)逆變器小型化（PS9905）
新款PS9905可以實現(xiàn)以前需要2個爬電距離為8 mm的瑞薩電子光耦方能實現(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驅動光耦，它的驅動功率達到2.5 A，同時具備高響應速度（PS9905）
這款光耦的光接收IC是由瑞薩電子獨有的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的開關時間（tPHL、tPLH），同時實現(xiàn)低寄生電容（注釋5）。在輸出功率為2.5 A的IGBT驅動光耦中，PS9905的響應速度是最快的。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高速光電耦合器實現(xiàn)了低功耗（PS9924）
優(yōu)化光電耦合器內光接收IC的設計讓我們能夠實現(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現(xiàn)逆變器高工作電壓、小型化的設計要求，而它們預計能夠推動市場增長。公司計劃制定產(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)設計者提供支持。[!--empirenews.page--]

（注釋1）光電耦合器：
在單個封裝內，光電耦合器在輸入端和輸出端分別整合了發(fā)光元件（LED，它可以將電信號轉化成光）和光接收元件（它可以將光轉化成電信號）。由于這種光耦合器件能夠以光的形式將信號從輸入端傳送到輸出端，所以可以為兩端徹底實現(xiàn)電隔離。
（注釋2）外部爬電距離： 
從高壓側封裝引腳到用于連接光電耦合器的低壓側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）強化絕緣
比基本絕緣強的絕緣。標準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：
由于物理結構的原因而在芯片內意外產(chǎn)生的電容，也稱為浮地電容。

定價和供貨情況
現(xiàn)已開始供應瑞薩電子新款光電耦合器樣品，單價為4.0美元。目前已投入批量生產(chǎn)，2012年10月月產(chǎn)量將達到1,000,000件。（定價和供貨情況如有變更，恕不另行通知。）
新產(chǎn)品的主要技術規(guī)格
瑞薩新款PS9905和PS9924光電耦合器的產(chǎn)品技術規(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. 安全標準：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)品技術規(guī)格]
1. 峰值輸出電流：2.5 A
2. 高速開關：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110℃）
7. UVLO（欠壓鎖閉）保護
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)品技術規(guī)格]
1. 高速開關：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110℃）
6. 高共模瞬態(tài)抑制（CMH、CML = ±15 kV/µs（最小值））