电子说
在现代工业自动化系统中,隔离驱动已被广泛应用在各种高压场景下的工业驱动电机装置、逆变器与开关电源等威廉希尔官方网站 节点中,用以驱动MOSFET、IGBT和SiC MOSFET等功率半导体器件,进而提升工业自动化设备的运行精度、运行效率与运行可靠性。
隔离驱动是指在栅极驱动器中引入隔离功能的隔离器件,负责在实现电气隔离的同时,充当低压控制信号和高功率半导体开关之间的接口。其主要功能是提供必要的电压和电流水平,以有效地驱动功率半导体器件,并增强系统的抗干扰能力。
双通道隔离驱动-典型功能框图(示例:CMT8602X)
现阶段,由于光耦隔离驱动具备着使用简单、成本低、体积小、无触点等优势,应用较为广泛。但其存在着共模干扰抑制能力较差、隔离性能与可靠性不够高、传输延时较长等问题,难以满足工业隔离驱动技术的发展要求。
而电容耦合数字隔离驱动的外接威廉希尔官方网站 可做到光耦隔离驱动完美兼容,且在抗共模干扰抑制能力、隔离性能与可靠性、传输延时与驱动能力等指标上,比光耦隔离具有更大优势,更能保护低压控制威廉希尔官方网站 免受高压功率威廉希尔官方网站 的干扰,确保操作人员的安全。
以老牌射频芯片原厂华普微自主研发的CMT8602X系列隔离器为例,CMT8602X是一种增强型隔离式双通道栅极驱动器,具有4A峰值拉电流和6A峰值灌电流。
CMT8602X输入侧通过一个 5700 Vrms 增强型隔离层与两个输出驱动器隔离,共模瞬态抗扰度(CMTI)的最小值为150 kV/us。 两个二次侧驱动器之间采用内部功能隔离,支持高达1500VDC的工作电压。
同时,CMT8602X作为一种采用开关键控(On-Off Keying, OOK)调制技术来传递数据信息的特殊“射频芯片”,还具有着一流的传播延迟和脉宽失真度。CMT8602X的脉宽失真(tPWD)最大值仅为9ns;CMT8602X两通道(A/B)间传输延时匹配度(tDM)最大值仅为5ns。
CMT8602X 延迟匹配与脉宽失真的测量
测试条件:VVCCI=3.3V或5.0V,VCCI与GND之间接0.1μF旁路电容,VVDDA=VVDDB=15V,VDDA与VDDB,GNDA与GNDB之间接0.1μF旁路电容,TA=–40°C to +125°C.
CMT8602X通过先进的隔离技术和优化的威廉希尔官方网站 设计,有效去除了两个威廉希尔官方网站 之间的接地环路,阻断了共模、浪涌等干扰信号的传播。
CMT8602X 共模瞬态抑制(CMTI)测试威廉希尔官方网站
● 通用: 双路低侧,双路高侧或半桥驱动器
● 工作温度范围:– 40°C ~ 125°C
● 4A 峰值拉电流,6A峰值灌电流输出
● 3V ~ 5.5V 输入VCCI工作范围,可连接数字和模拟控制器
● 共模瞬态抗扰度CMTI 大于150 kV/us
● 隔离层寿命> 40年
● TLL 和CMOS兼容
● 高达30V的VDD输出驱动电源,9V和13V VDD UVLO选项
● 开关参数:
● 可编程的重叠和死区时间
● 抑制短于25ns的输入脉冲和噪声瞬态
● 电源定序快速禁用
● 安全相关认证:
● 采用 SOW14 / SOW16 / SOP16 封装
● HEV 和EV 电池充电器
● 直流/直流和交流/直流电源中的隔离式转换器
● 电机驱动和直流/交流光伏逆变器
● LED照明
● 感应加热
● 不间断电源(UPS)
CMT8602X 是灵活的双栅极驱动器,可以配置为适合各种电源和电机驱动拓扑结构,以及驱动多种类型的晶体管。
审核编辑 黄宇
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