功率管理技术公司IR日前发布了一系列带有完备保护功能的高压IGBT控制集成电路。与基于光耦或变压器的分立元件的传统方案相比,新方案除了功能先进之外,噪声免疫力更高,并将使用元器件数减少30%,占用的电路板面积缩减一半。新推出的IC系列包括1200V及600V的栅极驱动集成电路及电流传感接口集成电路,应用领域为换向电机驱动器、通用换向电路、开关电源SMPS和不间断电源UPS。
采用IGBT或MOSFET进行功率转换,必须对短路、过流和接地错误等进行保护。为完成保护功能,除了保护电路之外,还必须对错误状态通过传感元件进行检测。
<b>适宜工业应用的1200V HVIC</b>
IR22381是一款模拟三相IGBT栅极驱动器。死区时间仅为0.5微秒,比类似的光耦驱动器快10倍。IR22381还大幅减少了温度漂移以及器件性能随时间而发生的变化。
IR22381还带有可编程死区时间,输出驱动器带有独立的开通和关断管脚,并具备两级输出开通,以获得需要的IGBT dv/dt开关水平。
IR2277和IR22771是一组用于电机驱动的高速单相电流传感IC,带有同步采样功能。电流通过一个外置分流电阻检测,用一个精密的双斜率系统将模拟电压值转化为离散的时间序列值。该时间序列经过电平转换,毋需附加逻辑电路,即可提供适于DSP和模数接口的数字PWM输出。最大采样速率为40k/每秒,适用于最高频率20kHz的非对称PWM调制,20kHz频率下的最大延迟为7.5微秒。器件还带有一个双向电平转换噪声免疫电路,可抗最高达50V/ns的共模dv/dt噪声。IR2277提供模拟输出及PWM输出,IR22771只提供PWM输出。
IR2214和IR22141用于驱动功率开关半桥电路和三相380V交流电路,80℃时最大电流50A。与光耦方案相比,IR2214和IR22141栅极驱动器在使用中更稳定,并提供了参数匹配功能,如高低端通道的传输延迟、死区时间插入等。IR2214带有高低端退饱和检测及内部电阻偏置,IR22141带有有源退饱和二极管偏置。IR2214和IR22141可通过专用管脚相连,防止系统的相间短路。输入和输出管脚与3.3V CMOS阈值兼容,简化了与微处理器的接口。独立的电源地和信号地管脚可实现发射极分流器配置,简化了对低端IGBT电流的检测。器件采用SSOP-24封装。
<b>适宜电器应用的600V HVIC</b>
考虑到电器的马达驱动以及更广泛的通用换向电路应用,IR还推出了1200V HVIC的600V版本。其中,IR21381为模拟三相驱动器,类似于IR22381。IR2177和IR21771分别是IR2277和IR22771的600V版本。IR2114和IR21141分别是IR2214和IR22141的600V版本。
设计支持
新器件的数据表可查阅IR网站www.irf.com。其他相关的设计辅助工具包括:
IRMD22381Q为IR22381和IR21381的演示电路板,是一套完整的采用30A功率模块的AC及无刷电机驱动器
IRMD2214SS为IR2214、IR22141、IR2114和IR21141的评估板
IRCS2277S为IR2277和IR2177的参考设计包