وبلاگ شرکت در مورد رانندگان دروازه ROHM: راننده دروازه جدا شده، راننده دروازه IGBT / MOSFET بالا / پایین

رانندگان دروازه ROHM: راننده دروازه جدا شده، راننده دروازه IGBT / MOSFET بالا / پایین

شرکت الکترونیک Shenzhen Mingjiada Co., Ltd.یک توزیع کننده شناخته شده از قطعات الکترونیکی است. با سالها تجربه در بخش قطعات الکترونیکی، ما یک سهام طولانی مدت از محصولات الکترونیکی واقعی و موجود را حفظ می کنیم.پایبندی به اصل "خدمات و سود مشتریان"، ما طیف گسترده ای از قطعات الکترونیکی با کیفیت بالا را ارائه می دهیم.

مزیت های اصلی عرضه

گارانتی محصول اصلی: از طریق کانال های کارخانه مجاز تهیه می شود؛ کل طیف محصولات در هنگام انبارسازی تحت بازرسی کیفیت کارخانه قرار می گیرند؛ اقلام بازسازی شده،قطعات یا اجزای جدید از واحدهای جدا شده به شدت مستثنی می شوند.هر محموله با مستندات و مشخصات اصلی کارخانه همراه است. ردیابی کارخانه برای برآورده کردن الزامات بازرسی کیفیت تولید انبوه فراهم می شود.

سطح انبار کافی: انبار دوگانه ما در شنژن و هنگ کنگ در طول سال انبار کافی را حفظ می کند. نمونه ها در عرض 1 ٪ 3 روز کاری ارسال می شوند.سفارشات عمده در عرض 48 ساعت پردازش و ارسال می شوند، حل موثر مشکلات مشتریان با کمبود مخزن و اختلال در عرضه

مدل های خرید انعطاف پذیر: ما سه راه حل رایگان ارائه می دهیم: آزمایش نمونه های دسته کوچک (پروتوپیت مهندسی) ، تولید آزمایشی دسته کوچک و خرید انبوه با رول یا پالت،در حالی که همچنین نیازهای تولید انبوه را برآورده می کند.

I. نمای کلی محصول و معماری فنی

ROHM، با استفاده از فرآیند مدار یکپارچه ولتاژ بالا SOI و تکنولوژی جداسازی ترانسفورماتور روی تراشه،یک خط محصول جامع برای رانندگان دروازه ایجاد کرده است که شامل رانندگان بالا و پایین و رانندگان جدا شده است.این محدوده به طور کامل با دستگاه های قدرت مانند MOSFET های مبتنی بر سیلیکون، IGBT ها، نیمه هادی نسل سوم SiC MOSFET ها و GaN HEMT ها سازگار است.در حالی که توپولوژی های پشتیبانی شده شامل معماری های اصلی تبدیل قدرت مانند نیمه پل است، پل کامل، اینورترهای سه فاز، اصلاح همزمان و تبدیل کننده های DC-DC buck-boost.

خط تولید به دو دسته اصلی بر اساس معماری عایق الکتریکی تقسیم می شود:

درایورهای دروازه ایزوله شده (BM61 / BM6GD Series): دارای یک ترانسفورمور یکپارچه در تراشه برای دستیابی به انزوا الکتریکی کامل بین سمت کنترل اصلی و سمت قدرت ثانویه است.درجه بندی ولتاژ عایق بندی دو سطح را پوشش می دهد: 2500 Vrms و 3750 Vrms، مطابق با استاندارد عایق UL 1577. این طراحی از تداخل بین مدار های ولتاژ بالا و پایین به دلیل عدم یک زمینه مشترک جلوگیری می کند،که آن را برای قدرت بالا مناسب می کند، برنامه های کاربردی ایمنی و ایمنی عملکردی خودرو.

IGBT/MOSFET High-Side / Low-Side Gate Drivers (BM60 / BS / BD Series HVIC): با استفاده از معماری شناور زمین بوت استرپ،کانال سمت بالا از طریق یک منبع تغذیه شناور زمین با استفاده از دیود بوت استرپ و خازن بوت استرپ تامین می شود، در حالی که یک مدار یکپارچه سطح تغییر ولتاژ بالا سیگنال های منطقی 3.3V/5V را به سمت ولتاژ بالا منتقل می کند. ولتاژ مقاومت زمین شناور از 600V تا 1200V است.یک تراشه واحد همزمان هم سیگنال های سمت بالا و هم سمت پایین را تولید می کند، با ارائه هزینه های پایین BOM و یکپارچگی بالا، و به طور خاص برای توپولوژی های نیمه پل و سه فاز پل بهینه شده است.

II. تجزیه و تحلیل عمیق خط تولید راننده دروازه جدا شده

1. سری BM61S Universal Automotive-Grade Isolated Drivers برای سی سی/IGBT (3750Vrms)

مدل های نماینده: BM61S40RFV-C (یک کانال) ، BM61S41RFV-C (دو کانال در سمت بالا و پایین)

سری BM61S شامل رانندگان دروازه های منزوی درجه خودرو ROHM است ، که برای نسل سوم SiC MOSFET ها و IGBT های ولتاژ بالا بهینه شده است. با ولتاژ مقاومت منزوی تا 3750Vrms ،آنها مطابق با استانداردهای خودرو AEC-Q100 درجه 1 گواهی شده اند و از تجزیه و تحلیل ایمنی عملکردی پشتیبانی می کنند.. با ظرفیت خروجی ±4A و محدوده ولتاژ تغذیه جانبی 16V تا 24Vاین سری به طور کامل با الزامات ولتاژ 18 ولت درایو نسل سوم SiC MOSFETs مطابقت دارد.، در حالی که همچنین با سطوح 15V IGBT و سطوح 12V MOSFET سیلیکون سازگار است.

این سری از دستگاه های I/O دارای حداکثر تاخیر انتشار فقط 65 ns و حداقل عرض پالس ورودی 60 ns است که از برنامه های سوئیچ فرکانس بالا پشتیبانی می کند.از نظر عملکردهای محافظت، این دستگاه دارای دو قفل زیر ولتاژ (UVLO) در هر دو طرف ورودی و خروجی، حفاظت از ولتاژ بالا (OVP) و یک کلیمپ فعال میلر است.که به زور پتانسیل دروازه را در لحظه خاموش کردن پایین می آورد، به طور کامل از بین بردن تحریک غلط ترانزیستور مخالف ناشی از جریان میلر.مدل دو کانال BM61S41RFV-C می تواند به طور مستقیم هر دو دستگاه قدرت سمت بالا و پایین یک پیکربندی نیمه پل را از یک تراشه واحد هدایت کند، حذف نیاز به دو راننده جدا شده تک کانال و یک منبع تغذیه جدا شده خارجی، در نتیجه به طور قابل توجهی منطقه PCB را کاهش می دهد.

کاربرد: برای اینورترهای محرک اصلی خودرو، شارژرهای داخلی (OBC) و کنورترهای تقویت DC-DC طراحی شده است.مناسب برای اینورترهای رشته ای فتوولتائیک 1500 و کنورترهای قدرت دو طرفه (PCS) برای ذخیره سازی انرژی تجاری و صنعتیمناسب برای ماژول های برق صنعتی 1200 ولت SiC.

2. سری BM61M درایورهای جدا شده صنعتی عمومی (3750Vrms / 2500Vrms)

مدل های نماینده: BM61M41RFV-C (3750Vrms تک کانال) ، BM61M22BFJ-C (2500Vrms تک کانال)

BM61M41RFV-C دارای ولتاژ مقاومت عایق 3750Vrms و جریان خروجی ± 4A است؛ ولتاژ تغذیه جانبی 9V تا 24V، حداکثر تاخیر I / O 65ns،حداقل عرض پالس ورودی 60nsاین دستگاه در بسته SSOP-B10W قرار دارد و یک گزینه همه کاره برای جداسازی Si MOSFETs و IGBT های صنعتی است.

از سوی دیگر، BM61M22BFJ-C در انزوا 2500 Vrms، با حداکثر تاخیر I/O 60 ns و حداقل عرض پالس ورودی 60 ns درجه بندی شده است.این ویژگی های ساخته شده در محافظت UVLO ولتاژ پایین و در یک بسته کوچک SOP-JW8 قرار دارد، که آن را برای رانندگان دروازه IGBT و سیلیکون MOSFET در طراحی های منبع برق صنعتی محدود و اینورتر مناسب می کند.

برنامه های کاربردی: مناسب برای درایو های فرکانس متغیر صنعتی، UPS (امواج برق بدون وقفه) ، واحدهای اینورتر در ماشین آلات جوش،و درایورهای منزوی برای استفاده عمومی برای جابجایی منابع برق.

3. سری BM6112 درایورهای جدا شده چند منظوره با حفاظت جامع (3750 Vrms)

مدل های نماینده: BM6112HFV-C، BM6112AFV-C

سری BM6112 خط محصول ROHM از رانندگان جدا شده ارائه طیف گسترده ای از توابع حفاظت، با یک ولتاژ مقاومت جدا از 3750 Vrms و تاخیر I / O از 150 ns.این سری از توابع متعددی را شامل می شود، از جمله خروجی سیگنال خطا، خروجی سیگنال آماده، قفل ولتاژ پایین (UVLO) ، محافظت از مدار کوتاه (SCP) ، کلیمپ فعال میلر،بازخورد وضعیت خروجی و نظارت بر دمای (Temp Monitor)، که آن را مناسب برای برنامه های IGBT با قدرت بالا می کند که در آن قابلیت اطمینان و تشخیص بسیار مهم است.

برنامه های کاربردی: مناسب برای اینورترهای صنعتی با قدرت بالا، تبدیل کننده های ذخیره سازی انرژی و مراحل اصلی قدرت کنترل درایو های موتور.

4. BM6108FV-LB ️ راننده جدا شده چند عملکردی با ولتاژ منفی (2500 Vrms)

مدل نماینده: BM6108FV-LB

BM6108FV-LB دارای درجه بندی عایق 2500Vrms و جریان خروجی ± 3A است.طرف ثانویه از خروجی های دو قطبی در محدوده 10V تا 24V (مثبت) و -12V تا 0V (منفی) پشتیبانی می کند، امکان خاموش کردن قابل اعتماد IGBT ها و SiC MOSFET ها را فراهم می کند. این مدل یکپارچه سازی تشخیص کوتاه مدت DESAT، خاموش کردن نرم پس از تشخیص کوتاه مدت،نظارت بر دمای و کلیمپ خارجی MOSFET Miller، با آستانه UVLO 9.05V/9.55V. در یک بسته SSOP-B20W قرار دارد، یک راه حل بسیار قابل اعتماد برای رانندگی ماژول های IGBT با قدرت بالا فراهم می کند.

برنامه های کاربردی: مناسب برای هدایت ماژول های IGBT با قدرت بالا، اینورترهای موتور صنعتی و اینورترهای فتوولتائیک متمرکز.

5. سری BM6GD درایورهای منزوی اختصاصی برای GaN HEMT (2500 Vrms)

مدل نماینده: BM6GD11BFJ-LB

BM6GD11BFJ-LB اولین درایور گیت منزوی ROHM است که برای GaN HEMT های ولتاژ بالا بهینه شده است و تولید انبوه آن برای سال 2025 برنامه ریزی شده است.حداکثر تاخیر I/O 60 ns، حداقل پهنای پالس ورودی 65 ns (کم شدن 33 درصد در مقایسه با محصولات قبلی) ، و پشتیبانی از سوئیچ فرکانس فوق العاده بالا تا 2 MHz.

این مدل دارای یک طراحی با پین های بارگیری و تخلیه گیت جداگانه (منبع مستقل و پین های سینک) است که اجازه می دهد شیب های لبه افزایش و سقوط به طور مستقل از طریق مقاومت های خارجی تنظیم شود.در نتیجه با دقت سرکوب زنگ ولتاژ و EMI در طول انتقال GaN با فرکانس بالاایمنی موقت حالت مشترک (CMTI) به 150 V/ns می رسد، 1.5 برابر محصولات قبلی، به طور موثر از تحریک غلط ناشی از نرخ سوئیچ بالای GaN HEMT جلوگیری می کند.این دستگاه دارای حفاظت UVLO داخلی است و در یک بسته SOP-JW8 قرار دارد..9 mm × 6 mm × 1.65 mm)

برنامه های کاربردی: مناسب برای منابع برق سرور با تراکم بالا، شارژرهای سریع صنعتی با قدرت بالا، آداپتورهای AC-DC و تبدیل قدرت با فرکانس بالا مبتنی بر GaN؛همچنین برای واحدهای تبدیل ولتاژ بالا در روبات های انسان نما مناسب است.

III. تجزیه و تحلیل عمیق خط تولید IGBT/MOSFET درایور دروازه بالا / پایین

1. سری BM6021x 1200V درایورهای سمت بالا و پایین خودرو

مدل های نماینده: BM60212FV-C (با کلیمپ میلر) ، BM60213FV-C (نوع پایه)

BM60212FV-C مدل پرچمدار ROHM در محدوده 1200V درایور دروازه بالا / پایین است.دارای گواهینامه AEC-Q100 برای خودرو است.، و از تجزیه و تحلیل ایمنی عملکردی پشتیبانی می کند. محدوده ولتاژ تغذیه 10 ولت تا 24 ولت است، با حداکثر جریان خروجی 4.5A (سنگ) / 3.9A (منبع).و دستگاه با 3 سازگار استورودی های منطقی MCU 3 و 5 ولت.

از نظر ویژگی های محافظت، BM60212FV-C قفل ولتاژ پایین (UVLO) را در هر دو ریل قدرت VCCA و VCCB ادغام کرده و یک کلیمپ فعال میلر را در خود جای داده است.کنترل منطق خروجی از طریق سه سیگنال ورودی (EN) حاصل می شود.، INA، INB) ، که حفاظت از سطح سخت افزاری در برابر مدار کوتاه ناشی از هدایت همزمان سمت بالا و پایین را فراهم می کند.این در یک بسته SSOP-B20W قرار دارد و در محدوده دما از 40 °C تا 125 °C کار می کند.

BM60213FV-C مدل پایه در همان سری است که دارای ولتاژ مقاومت 1200V در زمین شناور، حداکثر زمان سوئیچ 75 ns، حداقل عرض پالس ورودی 60 ns و UVLO داخلی است.با این حال، این شامل کلیمپ میلر نیست و در حال حاضر به عنوان توصیه نشده برای طرح های جدید مشخص شده است.

برنامه های کاربردی: برای شارژر های سوار خودرو (OBC) و اینورترهای سوار خودرو طراحی شده است؛ مناسب برای مدار های نیمه پل صنعتی 1200V IGBT، سیستم های UPS و ماشین آلات جوش.

2. سری BS 600V درایورهای بلند / پایین جهت کلی

مدل نماینده: BS2114F

BS2114F به عنوان یک درایور دروازه سطح بالا / پایین طبقه 600V با ولتاژ مقاومت زمین شناور 625V و جریان خروجی ± 500mA قرار دارد.آن را یک زمان ثابت 160ns مرده و محافظت از منبع برق UVLO ادغام، و در یک بسته SOP8 فشرده قرار دارد، که آن را به انتخاب استاندارد برای برنامه های نیمه پل هزینه حساس، متوسط به کم قدرت تبدیل می کند.

برنامه های کاربردی: مناسب برای اینورترهای خانگی، میکرو اینورترهای خورشیدی کوچک و تبدیل کننده های DC-DC ذخیره سازی انرژی 48V.

3. سری BD درایورهای یک کانال پایین و سه فاز یکپارچه

مدل های نماینده: BD2310G (یک کانال پایین طرف) ، BD2320UEFJ-LA (یک کانال درجه خودرو) ، BD67871MWV-Z (سه فاز یکپارچه)

BD2310G یک درایور دروازه تک کانال با معماری پایین خالص است که درایو خروجی ±4A را با ولتاژ تغذیه VCC 4.5V تا 18V و ورودی های منطقی 2.0V تا 5.5V ارائه می دهد.آن را به سرعت سوئیچ 15ns و در یک بسته SSOP5 فوق فشرده قرار دارد، که آن را مناسب برای اصلاح هم زمان ولتاژ پایین و سوئیچینگ کمکی ترانزیستورهای قدرت پایین می کند.

BD2320UEFJ-LA یک درایور تک کانال خودرو با خروجی 3.5A / 4.5A و محدوده ولتاژ تغذیه 7.5V تا 14.5V است.این در یک بسته HTSOP-J8 قرار دارد و الزامات قابلیت اطمینان را برای محیط های خودرو برآورده می کند.

BD67871MWV-Z یک درایور سه فاز یکپارچه سمت بالا / سمت پایین است. این درایور سه مدار نیمه پل را با مجموع شش کانال درایو در یک تراشه واحد با محدوده ولتاژ تغذیه 4 ترکیب می کند.5 ولت تا 60 ولتمجهز به فناوری تنظیم جریان فعال دروازه TriC3 TM اختصاصی ROHM® ، به طور پویا جریان دروازه را تنظیم می کند تا همزمان از دست دادن سوئیچ و زنگ EMI را کاهش دهد.شامل مجموعه ای جامع از ویژگی های حفاظت، از جمله کنترل زمان مرده، محافظت از جریان بیش از حد، قفل ولتاژ پایین و خاموش شدن حرارتی، این را به یک راه حل بسیار یکپارچه برای محرک های موتور BLDC سه فاز تبدیل می کند.

برنامه های کاربردی: BD2310G مناسب برای تنظیم هم زمان ولتاژ پایین و محرک دستگاه های سوئیچ کردن قدرت در منابع برق کمکی ربات انسان نما است.BD67871MWV-Z برای موتورهای BLDC صنعتی مناسب است، ابزار های الکتریکی و درایوهای مشترک سرو در روبات های انسان نما.

IV. تجزیه و تحلیل عملکردهای اصلی در سراسر مجموعه

کلیمپ فعال میلر: جریان متصل به ظرفیت میلر که در لحظه خاموش شدن IGBT و SiC MOSFET تولید می شود می تواند به راحتی باعث شود دستگاه قدرت طرف مقابل به طور ناخواسته روشن شود.که منجر به یک مدار کوتاه نیمه پل می شود. تمام طیف وسیعی از رانندگان دروازه های متوسط تا بالا دارای یک پین کلیمپ مخصوص میلر است که در هنگام خاموش شدن به زور دروازه را به پتانسیل پایین می کشد ،از بین بردن کامل تحریک غلط ناشی از میلر و افزایش قابل توجهی از قابلیت اطمینان عملیاتی بلند مدت توپولوژی های نیمه پل و سه فاز پل.

UVLO دوگانه (Undervoltage Lockout): سری های غیر منزوی طرف بالا و طرف پایین دارای تشخیص مستقل ولتاژ پایین در منبع تغذیه سمت بالا و سمت پایین محرک هستند.وقتی ولتاژ کافی نیست، خروجی قفل شده است تا از بیش از حد گرم شدن و سوختن دستگاه های قدرت در هنگام کار در منطقه خطی جلوگیری شود.سری جدا شده دارای UVLO دوگانه در هر دو سمت کنترل اصلی و سمت قدرت ثانویه استاگر ولتاژ در هر دو طرف غیرطبیعی شود، راننده بلافاصله خاموش می شود و یک علامت خطای خارج می شود.

سازگاری سطح منطق گسترده: کل سری از منطق MCU استاندارد 3.3V/5V در ورودی پشتیبانی می کند، در حالی که مدل های ولتاژ پایین با ورودی های 2V سازگار هستند،که امکان اتصال مستقیم با میکروکنترلرهای اصلی مانند ST ′s STM32 را فراهم می کند، Renesas RA و TI C2000، بدون نیاز به تراشه های اضافی تغییر سطح.

پوشش طیف گسترده ای از دما: محدوده دما عملیاتی درجه صنعتی از 40°C تا 105°C؛ محدوده درجه 1 AEC-Q100 درجه اتومبیل از 40°C تا 125°C،پوشش شرایط سخت عملیاتی مانند سیستم های فتوولتائیک در فضای باز، محرک های الکتریکی خودرو، سیستم های سرو صنعتی و روبات های انسان نما که برای مدت طولانی به طور مداوم کار می کنند.

محافظت از شارژ کوتاه و خاموش کردن نرم: مدل های منزوی پیشرفته (مانند BM6108FV-LB) شامل DESAT (تشخیص شارژ کوتاه تشعشع) ،که یک دنباله خاموش کردن نرم را اجرا می کند زمانی که IGBT تجربه بیش از حد جریان دارد، در نتیجه ولتاژ پیک کلکتور را سرکوب می کند و دستگاه های قدرت را از شکست ولتاژ بالا محافظت می کند.