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合于电气远离的需要与演化及总结

来源: http://bxmy.net 发布时间:2021-09-22

  和低功率电路的地方,以及高边和低边接地需要分开的地方。尽管隔离技术已经存在多年了,但已演变以满足新应用的需求,如可再生能源的

  例如,在工业应用中,电机广泛用于自动化领域。 电机设计的发展支持在更小的封装中完成更多的工作,从而提高了功率密度。施加这种机械力所需的电力需要更高的能效和控制。

  通常使用基于IGBT技术的功率开关来实现这些应用的电源转换电路。功率开关将配置为复杂的半桥和全桥拓扑,必须使用具有高驱动电流的门极驱动器高效地开关。此处可以选择分立门极驱动器电路,但通常集成驱动器的能效要高于分立门极驱动器电路。特别是内置有片上电隔离的高驱动电流门极驱动器具有进一步的优势,例如功率密度提高,传播延迟更短,信号完整性更好以及工作温度范围更宽。

  在工业应用中进行隔离的主要原因在于,它为操作人员和系统的其他器件提供了安全性。此外,隔离可以通过提供共模瞬变抗扰性(CMTI)来帮助提高系统性能。隔离还通过为高边开关提供电平转换来帮助系统设计。在汽车应用中,隔离主要用于CMTI和电平转换。

  与电子产品的其他方面一样,集成为改进提供了新的机会。集成的隔离门极驱动器提供了一种更高性价比的方案,所需的电路板空间更少。但是,与传统的隔离技术如脉冲变压器相比,将集成的门极驱动器扩展到大于5 KVrms的电压存在挑战,后者体积更大且价格昂贵。

  与光耦相比,新一代的“数字”门极驱动器使用不同的方法跨隔离边界进行通信。一些方法是电感/无芯变压器耦合电容耦合、甚至是RF通信。

  由于隔离必须在高低压域之间提供物理安全屏障,因此很难将其集成到门极驱动器中。因此,在过去,隔离通常是使用额外分立器件来实现的。最广泛使用的隔离方法之一涉及光耦。

  使用光耦实现隔离至少需要两个元件,即发射器和接收器。发射器将电信号转换成光子,而接收器将光子转换回电信号。发射器和接收器之间的物理间隙提供了隔离,并且可以将两个器件集成到一个封装中。尽管光耦提供可靠的隔离,并且可以扩展到大于5 KVrms的高隔离电压,但它们有一些缺点,包括可靠性和由于老化而引起的偏移特性。光耦也相对复杂,为了实现隔离,封装内部有多个器件。

  最近,包括安森美半导体在内的公司已成功开发了基于无芯变压器技术的隔离并将其集成到单个封装中,从而取代了对光耦隔离的要求。 它采用电隔离,与门极驱动电路一起完全集成到单个器件中。微型电感器之间的磁耦合以稳定可靠且经济高效的方式使信号通过隔离边界。

  功率开关如IGBT或MOSFET会遇到被称为米勒平台的现象:传输曲线上的一个区域在导通或关断事件期间发生。随着门的导通或关断,集电极-发射极或漏极-源极之间的电压开始下降或上升,并且当这种情况开始发生时,集电极或漏极与门极之间的寄生电容即为米勒电容生效。

  为了完成导通过程,驱动器必须给该米勒电容充电。米勒电容的充电/放电时间称为米勒平台区;电流开始通过IGBT / MOSFET建立,而两端的电压仍在下降或上升。由于米勒平台区,功率晶体管表现出的大多数开关损耗都在导通或关断事件期间发生。

  当晶体管移至米勒平台时,增加驱动电流可以加速过渡。大多数门极驱动器都不会这样做,但是考虑到米勒平台设计的驱动器可以有效克服这一限制。

  NCD57000 / 1是基于全集成的无芯变压器技术的内部隔离式高压IGBT门极驱动器。 NCD57000 / 1的输出级设计为内置一个缓冲级,可提高驱动电流。具体而言,缓冲器随着门极电压升高而增加输出驱动,并且驱动器输出与门极电压之间的压差减小。内部缓冲器的增加使形成门极驱动器输出级的MOSFET更难驱动,从而帮助IGBT门极更快地通过米勒平台过渡。

  应用无芯变压器技术来创建集成的、隔离型门极驱动器,现在正获得市场动力。 作为对光耦隔离驱动器的实际改进,它有许多优点。但是,与所有事物一样,工程师在做出设计决定之前应该考虑一些品质因数。

  下表概述了要考虑的关键品质因数。特别要注意源电流和汲电流。在这方面,电流越大越好。特别是数字隔离驱动器可以封装更多的驱动电流,因为与光耦驱动器中使用的光学隔离相比,数字隔离占用的硅空间更少,因此数字隔离驱动器可以在给定的封装尺寸内实现更强的驱动级。与设计质量有关的另一个关键指标是传播延迟。在这种情况下,越短越好。

  实际上,从表中的数字可以看出,在所有关键参数中,数字隔离门极驱动器技术可提供优于光耦隔离技术的性能。这在延迟失真和共模瞬变抗扰度(CMTI)中可能最为明显。

  现在需要更高电压的应用数量正在增加。隔离可以通过多种方式实现,但是对较小方案的压倒性需求意味着采用集成方法可以带来更多好处。使用无芯变压器技术的集成数字隔离为工程师提供了解决此设计问题的便捷方案,但是底层技术更为复杂,这意味着半导体公司必须投入自己的设计精力来开发最佳方案。安森美半导体的NCD57000 / 1代表了可以实现的隔离级别的重大进步,同时提供高驱动电流和出色的开关性能。

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  L99MOD53XPTR STMicroelectronics L99MOD53XP 多输出驱动器

  oelectronics L99MOD53XP多输出驱动器是一款微控制器驱动型多功能执行器驱动器,用于汽车应用。使用5个半桥和3个高侧驱动器可以驱动多达3个直流电机和3个接地电阻性负载。集成SPI可控制所有工作模式(正向、反向、制动和高阻抗)。此外,所有诊断信息均可通过SPI读取获得。 特性 符合AEC-Q100标准 三个半桥,用于0.75A负载 (RDSon = 1600m) 两个可配置的高侧驱动器,用于高达1.5A负载 (RDSon = 500m) 或0.35A负载 (RDSon = 1800m) 一个全桥,用于6A负载 (RDSon = 150m) 一个高侧驱动器,用于6A负载 (RDSon = 100m) 借助可编程软启动功能驱动负载,具有较高浪涌电流(即电流

  6A、

  LED1202JR STMicroelectronics LED1202 12通道LED驱动器

  oelectronics LED1202 12通道LED驱动器可确保5V输出能力,各通道能够提供高达20mA的电流。8位模拟和12位数字调光控制通过输出电流分别调节每个通道。通过较长的开启和关闭时间改善了系统的低噪声发生性能。另外,相移功能有助于降低浪涌电流。内部寄存器可以存储8种模式,用于自动排序且无需MCU干预。 LED1202LED1202LED LED1202 IC...

  L99MOD50XPTR STMicroelectronics L99MOD50XP多输出驱动器

  oelectronics L99MOD50XP多输出驱动器是一款微控制器驱动型多功能执行器驱动器,用于汽车应用。使用6个半桥和5个高侧驱动器可以驱动多达5个直流电机和5个接地电阻性负载。集成SPI可控制所有工作模式(正向、反向、制动和高阻抗)。此外,所有诊断信息均可通过SPI读取获得。 特性 符合AEC-Q100标准 两个半桥,用于6A负载 (RDSon = 150m) 两个半桥,用于3A负载 (RDSon = 300m) 两个半桥,用于0.75A负载 (RDSon = 1600m) 一个高侧驱动器,用于6A负载 (RDSon = 90m) 两个可配置的高侧驱动器,用于高达1.5A负载 (RDSon = 500m) 或0.4A负载 (RDSon = 1800m) 两个高侧驱动器,用于0.5A负载 (RDSon = 1600m) 借助可编程软启动功能驱动负载,用较高浪涌电流作为电流限制值 待机模式下电流消耗极低(IS

  MAX25610AAUE+ Maxim Integrated MAX25610x降压和降压升压LED驱动器

  Integrated MAX25610x同步降压和降压-升压LED驱动器可提供恒定输出电流,以驱动大功率发光二极管。该驱动器适用于需要高压输入的汽车和工业照明应用。这些驱动器集成了两个60m功率MOSFET,可实现同步操作,从而最大限度减少了外部元件数量。该器件的灵活配置支持降压、反相降压-升压和升压转换。这些LED驱动器采用电流模式控制,可提供快速瞬态响应,并轻松实现环路稳定。Maxim MAX25610x驱动器还可以用作直流-直流转换器,使用FB输入作为输出分压器的反馈。 特性 符合汽车类AEC-Q100标准 高度集成,最大限度减少了物料需求 输入电压范围:5V至36V 工作频率:400kHz 开关频率选项:2.2MHz 内部电流检测选项 集成高侧和低侧开关MOSFET 带模拟控制电压的脉冲宽度调制 (PVM) 调光 降压LED驱动器,用于1至2个LED 反相降压-升压LED驱动器,用于3至5个LED 工作温度范围:-40C至+125C 短路、过压和热保...

  半导体 L99LD01 高效恒流 LED 驱动器是一款完整的恒流直流-直流转换器 LED 驱动器,适用于汽车应用。它采用 BCD5S 70V 技术制造,并以 LQFP32 封装形式组装。L99LD01 用于升压、降压-升压和反激式转换器拓扑。一个内部随机抖动振荡器在低频模式下工作,扩大了开关频率的射频频谱,从而降低 EMC。 该装置包括内部低跌落电压调节器,可用于提供微控制器和复位引脚,用于在启动时和每次被调节的输出电压降到既定电压阈值以下时重置微控制器。 特性 合格汽车 [医]恒流操作 电流LED可由外部传感电阻器设置,并可通过SPI调节 转换器开关频率可调节的外部电阻(RSF) 内部扩频抖动振荡器的EMC降低 低频率PWM调光操作。 当前最大输入限制 最大开关占空比限制器 由外部电阻(R9)调节的斜率补偿) 电池过电压关闭保护(EXT。 需要R3,R4电阻) 链式OV检测(R5,R6外) 用于监测和控制LED温度(需要外部NTC电阻)、L...

  MAX25612BATP/VY+ MaximIntegrated MAX25612高压LED控制器

  MAX25612高压LED控制器是一款单通道高亮度LED (HB LED) 驱动器,适用于汽车前灯应用。这些应用包括远光灯、近光灯、日间行车灯 (DRL)、转向指示灯、雾灯和其他LED灯。该器件的输入电压范围为5V至48V,可以驱动一个LED灯串,最大输出电压为65V。MAX25612是完全同步型器件,适合需要同步整流的升压和降压-升压应用,可提供大于90%的效率。 MAX25612可检测LED灯串高侧的输出电流。需要进行高侧电流检测,以防止输出端到接地或电池输入端发生短路。该器件也是用于驱动LED的最灵活方案,支持升压、高侧降压或降压-升压模式配置。PWM输入提供高达5000:1的LED调光比,ICTRL输入在MAX25612中提供额外的模拟调光功能。MAX25612还包括一个FLT标志,用于指示灯串开路、灯串短路和热关断。MAX25612还支持内置扩频调制,以提高电磁兼容性能。 特性 集成度高,可最大限度地减少BOM、降低成本 +5.0V至+48V的宽输入电压范围和+65V的最大升压输出 集成pMOS调光FET驱动器 用于模拟调光的ICT...

  ALED1642GWXTTR STMicroelectronics ALED1642GW LED 显示驱动器

  oelectronics ALED1642GW LED 显示驱动器是单片低压低电流 16 位移位寄存器,用于 LED 面板显示屏。ALED1642GW 可确保 20V 的输出驱动能力,用户可以以串联方式连接若干个 LED。在输出阶段,16 个稳压电流源提供从 3mA 到 40mA 的恒定电流以驱动 LED。电流通过外部电阻器进行设定,并可以由一个 7 位电流增益寄存器在两个子范围间进行调整。各通道亮度可通过 12/16 位灰阶控制分别进行调整。可编程的开关时间(有四个不同值可用)改善了系统低噪声发生性能。 特性 16个恒定电流输出通道 输出电流3mA至40mA 电流可编程通过外部电阻 两个范围内的7位全局电流增益调整 12/16位PWM灰度亮度控制 可编程输出开启/关闭时间 错误检测模式(打开和短路-LED) 可编程短路LED检测阈值 自动节电/自动唤醒 可选择的SDO同步在CLK下降边缘 拉杜尔输出延迟(可选) 3V到5.5V供电电压 热停机和超温报警 高达30MH...

  LED8102SXTTR STMicroelectronics LED8102S LED阵列驱动器

  oelectronicsALED8102S LED阵列驱动器是一款单片、低电压、led驱动器,具有8个低侧通道。ALED8102S设计用于提供高达20V输出驱动能力,支持连接多个串联LED。八个稳压电流源提供5mA至100mA恒定电流来驱动LED。通过一个外部电阻器设置电流。 LED8102S具有热管理功能,可强制关断以保护器件(通常在+170C时关断,15C滞后重启)。热保护开关仅关闭输出通道。 工作电源电压范围为3.0V至5.5V。输出控制由四个开关输入提供,实现开/关切换操作。在所有有源输出LED上,可通过应用到输出使能引脚 (OE) 上的全局PWM信号调整亮度。输出可并联,或者不使用时不连接。 LED8102S LED驱动器采用14引脚高热效率薄型微缩小外形封装 (HTTSSOP)。 特性 8个恒定电流输出通道,由4个开关输入控制 输出电流:5mA至100mA 电流可通过外部电阻器编程 电源电压:3.0V至5.5V 20V电流发生器额定电压 热关断 工作结温范围:-40C至+150C ...

  STSPIN32F0251TR STMicroelectronics STSPIN32F025x250V三相控制器

  oelectronics STSPIN32F025x 250V三相控制器是高度集成的解决方案,用于驱动三相应用。由于集成度高,因此有助于设计人员减少PCB占位和总体物料清单。STSPIN32F025x内置STM32F031x6x7 MCU(采用Arm® 32位Cortex®-M0 CPU)和250V三路半桥栅极驱动器。半桥栅极驱动器可驱动N通道功率MOSFET或IGBT。该器件集成了具有高级smartSD功能的比较器,可确保快速有效地防止过载和过流。下部和上部驱动部分还集成了高压自举二极管,以及防交叉传导、死区时间和UVLO保护。这些特性可防止电源开关在低效率或危险条件下运行。低侧和高侧部分之间的匹配延迟可确保无周期失真。集成的MCU可以执行FOC、6步无传感器以及其他高级驱动算法(包括速度控制回路)。 特性 三相栅极驱动器 高达250V高压轨 驱动器电流能力 200mA/350mA拉/灌电流 (STSPIN32F0251) 1.0A/0.85A拉/灌电流 (STSPIN32F0252) dV/dt瞬态抑制:50V/ns ...

  STGAP2HSMTR STMicroelectronics STGAP2HS4A 单通道栅极驱动器

  oelectronics STGAP2HS 4A单通道栅极驱动器在栅极驱动通道、低电压控制和接口电路之间提供电流隔离。STGAP2HS适合用于中等功率和大功率应用,例如工业应用中的电源转换和电机驱动器逆变器,具有4A能力和轨到轨输出。 STM STGAP2HS单通道栅极驱动器有两种不同配置,一种具有独立的输出引脚,另一种具有单输出引脚和米勒钳位功能。借助独立输出引脚的配置,可通过专用栅极电阻分别优化导通和关断。单输出引脚和米勒钳位功能配置可防止半桥拓扑中快速换向时的栅极尖峰。两种配置均为外部元件提供较高的灵活性,降低物料清单成本。 STGAP2HS集成UVLO和热关断保护功能,可简化高可靠性系统的设计。双输入引脚支持选择信号极性控制和实施HW互锁保护,可在控制器发生故障时避免交叉传导。 STGAP2HS 4A单通道栅极驱动器采用宽体SO-8W封装。 特性 高达1200V高压轨 驱动器电流能力:4A拉电流/灌电流(25C时) dV/dt瞬变抗扰性:100V/ns,全温度范围内 整体输入-输出传播延迟:75ns ...

  STEVAL-LLL004V1 STMicroelectronics STEVALLLL004V1 LED驱动器

  oelectronics STEVAL-LLL004V1 LED驱动器是一款数控恒流LED驱动器。PFC级和两个直流-直流转换器设计用于在转换模式下工作以优化效率。该LED驱动器可提供75W的输出功率。 通过模拟和数字方法,该驱动器可以将LED调暗至最高亮度水平的0.5%。通过任何一种调光技术,该操作在整个调光范围内均无闪烁。该电路板具有高效率,功率因数几乎等于1,并且在宽输入电压和负载条件下具有低THD百分比。这得益于高性能ST电源产品,以及在32位STM32F0微控制器上运行的高级算法。 特性 宽输入电压范围:85VAC至265VAC 转换模式PFC 两个基于不同拓扑、在转换模式下工作的恒流输出: 降压拓扑 反向降压拓扑 输出电流:500mA 2.5% 输出端连接的LED数量:16至24个白光LED(每个3.3V) 满负载时,PFC

  EVL6562A-LED EVL6562A-LED恒流逆降压LED驱动器使用L6562A

  稳压器& LED驱动器旨在取代用于在5V,12V或24V低压AC / DC应用中驱动LED的分立解决方案。外部电阻允许电路设计人员为不同的LED阵列设置驱动电流。这种分立式集成技术通过将单个组件组合到一个封装中来消除单个组件,从而显着降低系统成本和电路板空间。该器件是一个小型表面贴装封装SO8。 特性 为不同的输入电压提供恒定的LED电流。 外部电阻允许设计人员设置电流 - 最高500 mA。 AEC-Q101合格且PPAP能力 适用于汽车和其他需要独特应用的NSV前缀场地和控制变更要求 应用 汽车:尾灯,定向灯,倒车灯和圆顶灯。 电路图、引脚图和封装图...

  155将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302155集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达55A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 支持Intel®PowerState 4 使用3级PWM的零交叉检测选项 内部自举二极管 热警告输出和热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V-Core和非V核DC-DC转换器 大电流DC-DC负载点转换器 小型电压调节器模块 电源和笔记本 电路图、引脚图和封装图...

  151将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成到单个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP303151集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 能够达到50 A的平均电流 30 V / 30 V击穿电压MOSFET具有更高的长期可靠性 能够以高达1 MHz的频率切换 与3.3兼容V或5 V PWM输入 正确响应3级PWM输入 精确电流监测 具有3级PWM的过零检测选项 内部自举二极管 欠压锁定 支持英特尔®PowerState 4 应用 桌面和笔记本微处理器 图形卡 路由器和交换机 支持英特尔®PowerState 4 电路图、引脚图和封装图...

  040将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302040集成解决方案大大减少了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达40A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 正确响应3级PWM输入 支持英特尔®电源状态4 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 电源和笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...

  150将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302150集成解决方案大大降低了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达45A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 正确响应3级PWM输入 支持英特尔®电源状态4 使用3级PWM进行零交叉检测的选项 热警告输出和热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V-Core和非V-Core DC-DC Con转换器 小型电压调节器模块 高电流DC-DC负载点转换器 电源和笔记本 电路图、引脚图和封装图...

  055将MOSFET驱动器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一个封装中。驱动器和MOSFET已针对高电流DC-DC降压功率转换应用进行了优化。与分立元件解决方案相比,NCP302055集成解决方案大大减少了封装寄生效应和电路板空间。 特性 平均电流高达50A 能够以高达2 MHz的频率切换 兼容3.3 V或5 V PWM输入 支持Intel®PowerState 4 使用3级PWM的零交叉检测选项 内部自举二极管 热警告输出和热关机 热关机 应用 终端产品 台式机和笔记本微处理器 服务器和工作站,V -Core和非V-DC DC-DC转换器 大电流DC-DC负载点转换器 小型电压调节器模块 电源和笔记本 电路图、引脚图和封装图...

  2是一款无线电源ASIC,可提供符合AirFuel MR标准的非接触式6.78 MHz电力传输单元(PTU)所需的电源,测量和支持功能。 NCP6992与蓝牙信令协议(BLE)相结合,通过管理功率传输(包括效率和故障条件管理),有助于调整和优化发送器线圈的功率。 特性 输入电压范围4.5V至22V 提供小型7x7mm²可湿性侧翼电镀QFN-56封装,间距0.4mm 直接从墙上适配器或USB端口供电 可通过3.4 MHzI²C接口进行广泛编程 50 W功率升压控制器,具有可在9V至55.2V(200mV步进)下编程的转换器,具有OVP和自动控制输入选项 可配置的睡眠模式和使用直接输入控制的快速唤醒循环 In集成式降压转换器5V& 500mA 2通用GPIO可用于逻辑I / O,ADC输入或时钟输出 系统LDO可编程为1.2V至3.6V,100 mV步进,带动态电压调节(DVS) USB BC 1.2检测的前端 具有OCP的四相可选6.78MHz PA驱动器 用于天线切换的PWM控制继电器驱动器 用于PA电源电压,电流和温度测量的10位ADC 一个阻抗控制检测器 具有ADC读数的差分...

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