全球領先的功率管理技術公司IR日前發布了一系列帶有完備保護功能的高壓IGBT控制集成電路。與基于光耦或變壓器的分立元件的傳統方案相比，新方案除了功能先進之外，噪聲免疫力更高，并將使用元器件數減少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的柵極驅動集成電路及電流傳感接口集成電路，應用領域為換向電機驅動器、通用換向電路、開關電源SMPS和不間斷電源UPS。
IR中國及香港銷售總監嚴國富指出：采用IR高壓IC技術開發的新型柵極驅動及傳感IC實現了在微小電路上整合過去只有高端設備才具備的完備功能，如接地失效保護等。這一新器件將為低端工業應用和伺服驅動，以及其他必須嚴格控制成本的電器開辟了嶄新的開發路徑。
采用IGBT或MOSFET進行功率轉換，必須對短路、過流和接地錯誤等進行保護。為完成保護功能，除了保護電路之外，還必須對錯誤狀態通過傳感元件進行檢測。IR此次發布的驅動IC和傳感IC滿足了上述要求，同時減少了使用元件的數量，簡化了電路。
適宜工業應用的1200V HVIC
共有5款采用IR的HVIC技術開發的1200V柵極驅動器。
IR22381是一款模擬三相IGBT柵極驅動器。死區時間僅為0.5微秒，比類似的光耦驅動器快十倍。IR22381還大幅減少了溫度漂移以及器件性能隨時間而發生的變化。
集成退飽和功能提供了所有的過流保護模式，包括接地、穿通和相間短路保護。過流狀態可觸發軟關斷，隨即關斷所有六路輸出。器件帶有一個關斷輸入，可用來定制關斷功能。IR22381還帶有可編程死區時間，輸出驅動器帶有獨立的開通和關斷管腳，并具備兩級輸出開通，以獲得需要的IGBT dv/dt開關水平。電壓反饋提供了精確測量，自舉電源功能省卻了對輔助電源的需要。
IR2277和IR22771是一組用于電機驅動的高速單相電流傳感IC，帶有同步采樣功能。電流通過一個外置分流電阻檢測，用一個精密的雙斜率系統將模擬電壓值轉化為離散的時間序列值。該時間序列經過電平轉換，毋需附加邏輯電路，即可提供適于DSP和模數接口的數字PWM輸出。最大采樣速率為每秒40k，適用于最高頻率20kHz的非對稱PWM調制，20kHz頻率下的最大延遲為7.5微秒。器件還帶有一個雙向電平轉換噪聲免疫電路，可抗最高達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用于驅動功率開關半橋電路和三相380V交流電路，80°C時最大電流50A。與光耦方案相比，IR2214和IR22141柵極驅動器在使用中更穩定，并提供了參數匹配功能，如高低端通道的傳輸延遲、死區時間插入等。其高端靜態電流很低，并可用以啟動節省空間和成本的自舉電路。多相應用時，IGBT退飽和的錯誤反饋可自動關斷IGBT。IR2214帶有高低端退飽和檢測及內部電阻偏置， IR22141帶有有源退飽和二極管偏置。IR2214和IR22141可通過專用管腳相連，防止系統的相間短路。輸入和輸出管腳與3.3V CMOS閾值兼容，簡化了與微處理器的接口。獨立的電源地和信號地管腳可實現發射極分流器配置，簡化了對低端IGBT電流的檢測。器件采用SSOP-24封裝。
適宜電器應用的600V HVIC
考慮到電器的馬達驅動以及更廣泛的通用換向電路應用，IR還推出了1200V HVIC的600V版本。其中，IR21381為模擬三相驅動器，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。
設計支持
· IRMD22381Q為IR22381和IR21381的演示電路板，是一套完整的采用30A功率模塊的AC及無刷電機驅動器
· IRMD2214SS為IR2214、IR22141、IR2114和IR21141的評估板
· IRCS2277S為IR2277和IR2177的參考設計包
IR高壓集成電路（HVIC）技術
IR專有的HVIC技術是用以設計驅動MOSFET和IGBT產品的理想選擇。柵極驅動器輸出采用抗鎖定CMOS電路設計。該技術將低壓驅動和高壓電平轉換整合在一起，開發出在單一IC芯片上的高低端柵極驅動器。 （新聞稿 博達公關提供 2005-08-24）
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采用IR HVIC技術開發的1200V柵極驅動器集成電路 |
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器件編號 |
封裝 |
說明 |
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IR22381Q |
64-Lead MQFP |
帶有先進保護功能的三相柵極驅動器IC |
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IR2277S |
16-Lead SOIC |
帶有PWM和模擬輸出的高壓電流傳感IC |
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IR22771S |
16-Lead SOIC |
帶有PWM輸出的高壓電流傳感IC |
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IR2214SS |
SSOP-24 |
帶有先進保護功能的半橋柵極驅動器IC |
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IR22141SS |
SSOP-24 |
帶有先進保護功能的柵極驅動器IC |
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采用IR HVIC技術開發的600V柵極驅動器集成電路 |
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器件編號 |
封裝 |
說明 |
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IR21381Q |
64-Lead MQFP |
帶有先進保護功能的三相柵極驅動器IC |
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IR2177S |
16-Lead SOIC |
帶有PWM和模擬輸出的高壓電流傳感IC |
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IR21771S |
16-Lead SOIC |
帶有PWM輸出的高壓電流傳感IC |
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IR2114SS |
SSOP-24 |
帶有先進保護功能的半橋柵極驅動器IC |
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IR21141SS |
SSOP-24 |
帶有先進保護功能的柵極驅動器IC |