Silicon Labs數(shù)字隔離解決方案提升電機控制的長期可靠性

21ic訊 Silicon Labs (芯科實驗室有限公司)日前宣布推出業(yè)界首款基于CMOS工藝的數(shù)字解決方案，可直接替換光電耦合隔離式柵極驅(qū)動器(簡稱光電耦合驅(qū)動器)。新型Si826x隔離式柵極驅(qū)動器支持高達(dá)5kV隔離等級和10kV浪涌保護(hù)，其理想的配置和封裝特別適合替換光電耦合驅(qū)動器，廣泛應(yīng)用于高功率電機控制、工業(yè)驅(qū)動器、太陽能電源和EV/HEV逆變器、開關(guān)模式和不間斷電源等。

在電機控制和其他工業(yè)電力系統(tǒng)中，需要有長期可靠性、延長的保修期，并且安全運行長達(dá)20年，易出故障的光電耦合驅(qū)動器往往成為薄弱環(huán)節(jié)。光電耦合驅(qū)動器由于基于LED技術(shù)，信號輸出容易受到輸入電流、溫度和老化的影響，而Si826x隔離式柵極驅(qū)動器可以消除以上影響。特別是輸入開關(guān)電流的變化減小，開發(fā)人員無需擔(dān)心老化的影響，由此可簡化系統(tǒng)設(shè)計。由于具有更高的器件可靠性和更長的生命周期，將幫助系統(tǒng)供應(yīng)商支持長期質(zhì)保，并降低產(chǎn)品維修和更換等成本。

基于Silicon Labs經(jīng)過驗證的數(shù)字隔離技術(shù)，Si826x系列產(chǎn)品與普遍使用的光電耦合驅(qū)動器引腳和封裝兼容，成為后者的功能升級解決方案。Si826x隔離式柵極驅(qū)動器采用調(diào)制的高頻載波，代替LED光模擬光電耦合驅(qū)動器。其簡化的數(shù)字架構(gòu)能提供可靠的隔離數(shù)據(jù)路徑，因而無需在啟動時做特殊考慮或初始化。雖然Si826x輸入電路模擬LED特性，但是由于驅(qū)動電流較小，可獲得更高的效率。Si826x器件的傳播延遲與輸入驅(qū)動電流無關(guān)，因而連續(xù)的傳播延時短(25ns)、單元間變化小，并且輸入電路設(shè)計更加靈活。

Si826x隔離式柵極驅(qū)動器的傳播延遲和斜率與光電耦合驅(qū)動器相比低10倍，可提升反饋環(huán)路的響應(yīng)時間，增強系統(tǒng)效率。Si826x器件還具備超強的抗干擾能力，在諸如工業(yè)電機控制等惡劣嘈雜環(huán)境中，能提供可靠的長時間無毛刺性能。與光電耦合驅(qū)動器不同，隔離式柵極驅(qū)動器在全溫度和時間范圍內(nèi)性能穩(wěn)定，不會產(chǎn)生漂移。由于以上優(yōu)勢，Si826x系列產(chǎn)品比光電耦合驅(qū)動器具有更長的服務(wù)壽命和顯著的高可靠性。

在電機控制和電源逆變器應(yīng)用中，Si826x柵極驅(qū)動器非常適用于驅(qū)動功率MOSFET和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。Si826x器件支持高達(dá)30V的柵極驅(qū)動電壓，峰值輸出電流范圍0.6-4.0A，可為MOSFET和IGBT應(yīng)用提供最佳的驅(qū)動強度，確保外部開關(guān)晶體管的快速開關(guān)效率達(dá)到最佳狀態(tài)。

Silicon Labs副總裁暨接入、電源和傳感器產(chǎn)品線總經(jīng)理Mark Thompson表示：“Si826x隔離式柵極驅(qū)動器提供封裝兼容的解決方案，可直接替換過時的光電耦合驅(qū)動器，使工業(yè)電機驅(qū)動中的隔離技術(shù)邁進(jìn)一大步。Si826x系列產(chǎn)品為開發(fā)人員提供更多的封裝和輸出選擇，極大提高設(shè)計靈活度。”

價格和供貨

Si826x隔離式柵極驅(qū)動器現(xiàn)已量產(chǎn)，并可提供樣品。其支持4種封裝：SOIC-8(3.75kV隔離等級)、GW DIP-8(3.75kV隔離等級)、SO-6(5kV隔離等級)和LGA-8(5kV隔離等級)。以上封裝類型與普遍使用的光電耦合驅(qū)動器封裝引腳兼容，因此無需改變現(xiàn)有設(shè)計或者PCB布線，即可輕松替換成隔離式柵極驅(qū)動器。Si826x系列產(chǎn)品也支持多種輸出電流：Si8261Ax具有0.6A輸出電流驅(qū)動能力;Si8261Bx具備高達(dá)4A輸出驅(qū)動能力。Si8261xAx的欠壓鎖定(UVLO)輸出為5V，Si8261xBx的UVLO輸出為8V，Si8261xCx的UVLO輸出為12V。

在一萬顆采購量，Si826x系列產(chǎn)品單價為0.71美元起。為了幫助開發(fā)人員評估Si826x系列產(chǎn)品的性能，Silicon Labs還提供Si826xDIP8-KIT評估套件，價格為29美元。該評估板非常靈活，既可連接到實驗設(shè)備，也可以連接到客戶現(xiàn)有的電路板，以評估詳細(xì)的特性參數(shù)。