Silicon Labs隔离驱动器推动高速电源传输系统发展

2016年03月04日 作者:蓝小喵儿

Silicon Labs(芯科科技有限公司,NASDAQ:SLAB)推出新型隔离驱动器系列产品,满足了最前沿的电源系统的关键需求。基于Silicon Labs备受肯定的数字隔离技术,新型Si827x ISOdriver系列产品提供了隔离驱动器市场中最高抗扰能力。这一业界领先的共模瞬变抑制能力(CMTI)使得Si827x驱动器非常适用于具有快速开关和潜在噪声的电源系统。目标应用包括服务器、计算机和基站的电源、太阳能逆变器和微型逆变器、D类放大器、马达控制器、电动/混合动力汽车(EV/HEV)的充电器等。

对于电源设计人员来说,最重要的电源指标是单位体积功率(W/mm3)。为了最大限度地提高功率密度,许多设计人员为他们的设计方案选择更快的开关频率。电源系统使用高功率半导体开关,例如基于硅的MOSFET和基于新型氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)的MOSFET,需要高电流隔离的驱动器去控制开关。快速开关提升了系统效率,但是也产生了更高的瞬态噪声,可能引起信号丢失或者由于闩锁而永久性损伤。Si827x栅极驱动器对高速开关引起的瞬态噪声提供优异的抗扰力,从而有效保护电源系统。

Si827x栅极驱动器提供业界领先的抗扰性能(200kV/μs)和闩锁抑制能力(400kV/μs),这是当前其他栅极驱动器抗扰性能等级的两倍。凭借其业界领先的高性能抗扰能力,Si827x系列产品消除了由于采用更快开关速率而带来的风险、防止了调制丢失和闩锁,这些是最主要的安全问题。Si827x系列产品极高的闭锁规格使得该栅极驱动器极其可靠,有效预防永久性闩锁损伤。

Si827x系列产品为电源转换器应用提供了单或双隔离栅极驱动器,可以通过两个独立输入控制或者一个输入控制。该栅极驱动器可采用2.5-5.5V的宽VDD电压范围供电,最大驱动30V电源电压。更低的2.5V VDDI电压使得开发人员能够采用低电压电源去进行系统设计,从而减少能量消耗、增加系统效率,并且兼容低电压供电的微控制器(MCU),例如Silicon Labs的EFM32 Gecko MCU。

Si827x栅极驱动器具有一个EN(高电平有效使能)引脚而非典型的DIS(低电平有效)引脚,还具有欠压锁定(UVLO)故障保护、用于过滤噪声输入的去毛刺功能、高精确度死区时间(DT引脚)可编程性。使用DT特性,开发人员能够在两个开关驱动器之间精确的控制“死区时间”,从而优化电源系统效率和安全性。

Silicon Labs电源产品副总裁Ross Sabolcik表示:“Silicon Labs新型Si827x栅极驱动器系列产品解决了现实世界中的客户问题,使快速开关更安全,支持低电压2.5V操作,并具有卓越的时序性能。Si827x栅极驱动器一流的抗扰性能允许开发人员安全的采用快速开关MOSFET或者更快的GaN和SiC开关实现电源系统,显著提升了系统整体效率,同时增强了可靠性。”

凭借Silicon Labs专利的电容耦合隔离技术,Si827x栅极驱动器能够提供极低的电磁干扰(EMI)辐射、较长的使用寿命、快速精确的时序性能,以及-40°C至+125°C的宽温度范围。

Si827x隔离栅极驱动器系列产品特性

  • 业界最高的抗扰性能(200kV/μs)和闩锁免疫能力(400kV/μs),支持超快速开关。
  • 唯一可操作在低至2.5V VDD电源电压下的栅极驱动器,减少了功耗。
  • 一流的时序性能(典型值30ns延迟),与其他的栅极驱动器相比,传播延迟短10倍、偏斜低20倍。
  • 使用EN引脚代替DIS引脚,确保安全默认状态。
  • 精确时序(包括死区时间控制)最大化系统效率和安全。

在很长的使用寿命中稳定运行的耐用可靠解决方案,这里的使用寿命长达60年,或是比光耦解决方案使用寿命长10倍。

价格和供货

Si827x隔离栅极驱动器现已量产,并可提供样片,采用窄体SOIC和紧凑的5mm×5mm LGA封装。Si827x在一万片采购量时单价为1.19美元。为了简化应用开发,Silicon Labs提供了支持Si827x系列产品的Si8273ISO-KIT、Si8274ISO-KIT和Si8275ISO-KIT评估套件,价格为29.00美元。

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