在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中,隔離驅(qū)動(dòng)已被廣泛應(yīng)用在各種高壓場景下的工業(yè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝置、逆變器與開關(guān)電源等電路節(jié)點(diǎn)中,用以驅(qū)動(dòng)MOSFET、IGBT和SiC MOSFET等功率半導(dǎo)體器件,進(jìn)而提升工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行精度、運(yùn)行效率與運(yùn)行可靠性。
隔離驅(qū)動(dòng),工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的“催化劑”
隔離驅(qū)動(dòng)是指在柵極驅(qū)動(dòng)器中引入隔離功能的隔離器件,負(fù)責(zé)在實(shí)現(xiàn)電氣隔離的同時(shí),充當(dāng)?shù)蛪?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1655560.html">控制信號和高功率半導(dǎo)體開關(guān)之間的接口。其主要功能是提供必要的電壓和電流水平,以有效地驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件,并增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。
雙通道隔離驅(qū)動(dòng)-典型功能框圖
現(xiàn)階段,由于光耦隔離驅(qū)動(dòng)具備著使用簡單、成本低、體積小、無觸點(diǎn)等優(yōu)勢,應(yīng)用較為廣泛。但其存在著共模干擾抑制能力較差、隔離性能與可靠性不夠高、傳輸延時(shí)較長等問題,難以滿足工業(yè)隔離驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展要求。
而電容耦合數(shù)字隔離驅(qū)動(dòng)的外接電路可做到光耦隔離驅(qū)動(dòng)完美兼容,且在抗共模干擾抑制能力、隔離性能與可靠性、傳輸延時(shí)與驅(qū)動(dòng)能力等指標(biāo)上,比光耦隔離具有更大優(yōu)勢,更能保護(hù)低壓控制電路免受高壓功率電路的干擾,確保操作人員的安全。
產(chǎn)品推薦,CMT8602X隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器
以老牌射頻芯片原廠華普微自主研發(fā)的CMT8602X系列隔離器為例,CMT8602X是一種增強(qiáng)型隔離式雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器,具有4A峰值拉電流和6A峰值灌電流。
CMT8602X輸入側(cè)通過一個(gè) 5700 Vrms 增強(qiáng)型隔離層與兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器隔離,共模瞬態(tài)抗擾度(CMTI)的最小值為150 kV/us。 兩個(gè)二次側(cè)驅(qū)動(dòng)器之間采用內(nèi)部功能隔離,支持高達(dá)1500VDC的工作電壓。
同時(shí),CMT8602X作為一種采用開關(guān)鍵控(On-Off Keying, OOK)調(diào)制技術(shù)來傳遞數(shù)據(jù)信息的特殊“射頻芯片”,還具有著一流的傳播延遲和脈寬失真度。CMT8602X的脈寬失真(tPWD)最大值僅為9ns;CMT8602X兩通道(A/B)間傳輸延時(shí)匹配度(tDM)最大值僅為5ns。
CMT8602X 延遲匹配與脈寬失真的測量
測試條件:VVCCI=3.3V或5.0V,VCCI與GND之間接0.1μF旁路電容,VVDDA=VVDDB=15V,VDDA與VDDB,GNDA與GNDB之間接0.1μF旁路電容,TA=–40°C to +125°C.
CMT8602X通過先進(jìn)的隔離技術(shù)和優(yōu)化的電路設(shè)計(jì),有效去除了兩個(gè)電路之間的接地環(huán)路,阻斷了共模、浪涌等干擾信號的傳播。
CMT8602X共模瞬態(tài)抑制(CMTI)測試電路
CMT8602X產(chǎn)品特性
● 通用: 雙路低側(cè),雙路高側(cè)或半橋驅(qū)動(dòng)器
● 工作溫度范圍:– 40°C ~ 125°C
● 4A 峰值拉電流,6A峰值灌電流輸出
● 3V ~ 5.5V 輸入VCCI工作范圍,可連接數(shù)字和模擬控制器
● 共模瞬態(tài)抗擾度CMTI 大于150 kV/us
● 隔離層壽命> 40年
● TLL 和CMOS兼容
● 高達(dá)30V的VDD輸出驅(qū)動(dòng)電源,9V和13V VDD UVLO選項(xiàng)
● 開關(guān)參數(shù):
40 ns典型傳播延遲
50 ns最小脈沖寬度
5 ns最大延遲匹配
9 ns最大脈寬失真
● 可編程的重疊和死區(qū)時(shí)間
● 抑制短于25ns的輸入脈沖和噪聲瞬態(tài)
● 電源定序快速禁用
● 安全相關(guān)認(rèn)證:
符合 DIN V VDE V 0884-11:2017-01標(biāo)準(zhǔn)的8000 VPK增強(qiáng)型隔離
符合UL1577標(biāo)準(zhǔn)且長達(dá)1分鐘的5700 VRMS隔離
獲得 CSA 認(rèn)證,符合 IEC 60950-1、IEC 62368-1、IEC 61010-1 和 IEC 60601-1 終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)
申請 CQC 認(rèn)證,符合 GB4943.1-2011 標(biāo)準(zhǔn)
● 采用 SOW14 / SOW16 / SOP16 封裝
CMT8602X產(chǎn)品應(yīng)用
● HEV 和EV 電池充電器
● 直流/直流和交流/直流電源中的隔離式轉(zhuǎn)換器
● 電機(jī)驅(qū)動(dòng)和直流/交流光伏逆變器
● LED照明
● 感應(yīng)加熱
CMT8602X 是靈活的雙柵極驅(qū)動(dòng)器,可以配置為適合各種電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及驅(qū)動(dòng)多種類型的晶體管。
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