Le blog de l'entreprise Pilotes de grille TI de recyclage : Pilote demi-pont, Pilote côté bas, Pilote de grille isolé

Recycler les conducteurs de la passerelle TI:conducteur à demi-pont,conducteur à basse altitude,conducteur de la passerelle isolée

La société Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. a été créée en Chine par le gouvernement chinois.En tant qu'entreprise leader dans l'industrie du recyclage des composants électroniques, elle fournit des solutions complètes de recyclage grâce à des services professionnels, des prix très compétitifs et des opérations standardisées..

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I. Conducteur à basse altitude

1Principaux principes de fonctionnement

Les conducteurs de porte basses sont les plus simples en structure et les plus fondamentaux en application parmi les conducteurs de porte non isolés.Les dispositifs de commutation de puissance (MOSFETs/IGBTs) qu'ils entraînent sont connectés en série directement entre la charge et la terre du systèmeLe signal d'entrée du conducteur et le signal de sortie de l'entraînement partagent un terrain commun, ce qui élimine le besoin de conversion de niveau.circuits de démarrage ou circuits d'isolationLe niveau de logique d'entrée est entièrement adapté au niveau de l'entraînement de sortie, ce qui se traduit par une logique de commande simple et des temps de réponse rapides.

Les fonctions principales de l'appareil sont le tamponage du signal et l'amplification de la puissance.répondre aux exigences de charge et de décharge rapides de la capacité de la passerelle du dispositif d'alimentation et réduire considérablement les temps de montée et de chute des commutateurs.

2Principales caractéristiques et avantages

- Structure extrêmement simple et faible coût: une architecture d'entraînement à canal unique élimine le besoin de diodes de démarrage externes, de condensateurs de démarrage ou de composants d'isolation.Le circuit est simple et nécessite un espace PCB minimal, ce qui en fait le choix préféré pour les applications à faible coût et de petite à moyenne puissance.

- Réponse rapide et latence extrêmement faible: les drivers TI à basse vitesse ont généralement des délais de propagation inférieurs à 20 ns, ce qui garantit un temps de commutation précis et une distorsion minimale de la largeur d'impulsion,les rendant adaptés aux applications de commutation à haute fréquence.

- capacité d'entraînement stable: les courants de pointe d'égout et de source sont adaptés aux appareils d'alimentation courants; certains modèles haut de gamme prennent en charge le courant d'entraînement programmable,les rendant adaptés aux MOSFET avec des capacités de porte variables.

- Des dispositifs de protection complets: fonctions intégrées telles que le verrouillage sous tension (UVLO),la suppression du bruit d'entrée et la tolérance de tension négative empêchent la conduction erronée de l'appareil causée par un faux déclenchement à basse tension ou une interférence sonore.

3Modèles et spécifications typiques de TI

Les principaux pilotes bas de gamme de TI sont centrés sur la série UCC275xx, adaptés aux circuits de commutation de faible à moyenne puissance dans l'électronique grand public et les applications industrielles:

- UCC27517/UCC27518: conducteurs mono-canaux à basse tension avec 4 A de courant d'échappement/source de pointe, 18 ns de retard de propagation typique, prise en charge d'entrées logiques de 5 V et intégration de 8 V UVLO.

- UCC27524: pilote à double canal, capable de conduire indépendamment deux interrupteurs à côté; compatible avec les niveaux d'entrée TTL/CMOS; adapté aux applications de commande multi-interrupteurs.

4Applications appropriées

Convient uniquement pour les topologies de commutation du côté bas où les dispositifs d'alimentation sont mis à la terre.commutateurs d'alimentation auxiliaires, et les commutateurs à roue libre à basse vitesse du moteur dans les scénarios de faible tension, de sol non flottant, de petite à moyenne puissance.

Limitations: ne peut pas entraîner des dispositifs flottants à haute puissance; ne peut pas être utilisé dans des topologies flottantes à haute tension telles que les demi-ponts, les ponts complets ou les onduleurs;pose des risques pour la sécurité dans les applications haute tension.

II. Chauffeur de demi-pont

1Principe de fonctionnement

Un pilote à demi-pont est un pilote à double canal non isolé spécialement conçu pour les topologies à demi-pont.Il intègre deux canaux d'entraînement indépendants (HS et LS) capables d'entraîner simultanément deux MOSFET ou IGBT de puissance N connectés en sérieLe canal de basse face partage un terrain commun avec le système de terre et sa logique d'entraînement est conforme à celle des conducteurs standard de basse face; le canal de haut côté utilise un entraînement à terre flottante,utilisant le circuit intégré de démarrage de la puce (condensateur de démarrage + diode de démarrage) pour obtenir une alimentation flottante, résolvant ainsi les problèmes d'entraînement liés au fait que la source d'alimentation du dispositif de puissance côté haut est flottante et que son potentiel change dynamiquement avec l'état de commutation.

Les pilotes à demi-ponte TI ̇ sont dotés d'un contrôle intégré du temps mort et d'une correspondance de retard des canaux, empêchant ainsi efficacement les courts-circuits causés par la conduction directe entre les appareils supérieur et inférieur,assurant ainsi le fonctionnement sûr et stable de la topologie à demi-pont.

2Principales caractéristiques et avantages

- l'intégration à deux canaux, adaptée aux topologies à demi-pont: les drivers haut et bas sont intégrés sur une seule puce, éliminant ainsi le besoin de drivers discrets,simplifier la conception des circuits, et réduire le nombre de composants et de paramètres parasitaires des PCB.

- Contrôle du temps précis: contrôle du temps mort fixe/programable intégré avec précision de correspondance du décalage du canal jusqu'à 1 ns,réduire considérablement le risque de court-circuit entre les interrupteurs supérieur et inférieur et améliorer la fiabilité du système.

- capacité de résistance à haute tension: certains modèles haut de gamme supportent des tensions de bus dans la gamme de 100 V,les rendant adaptés aux applications de conversion de puissance de moyenne et haute tension dans les secteurs industriel et automobile.

- Protection intégrée à plusieurs niveaux:Fermeture à Miller et tolérance de tension négative pour supprimer les interférences dv/dt et di/dt lors de la commutation et prévenir la conduction erronée du dispositif.

3Modèles et spécifications typiques de TI

- UCC27284: pilote à demi-pontage à usage général avec un retard de propagation typique de 16 ns et une correspondance de retard de canal de 1 ns. Prend en charge une tension flottante de 14 V et un seuil UVLO de 5 V,pour les circuits de conversion à demi-pont de petite à moyenne puissance.

- DRV8161: pilote à demi-ponte de qualité industrielle, supportant une tension de bus à côté élevée de 102 V, avec des capacités d'entraînement programmables de 1 A de courant d'évier et de 2 A de courant de source;pour les moteurs à entraînement et les topologies à demi-pont DC-DC à haute tension.

- UCC27884: pilote à demi-pont haute tension 230 V, avec seuil UVLO de 8 V et fonction d'activation intégrée; adapté à haute tension,applications de conversion de puissance de petite à moyenne taille dans le secteur photovoltaïque et le contrôle industriel.

4. Applications

Spécialement conçus pour les topologies à demi-pont, ils sont largement utilisés dans les applications de conversion de puissance non isolées à moyenne tension et à moyenne puissance: onifase/triphase,circuits à moteur à demi-pont, les alimentations UPS, les alimentations automobiles, les micro-onduleurs photovoltaïques, les convertisseurs CC-CC haute tension, etc.

Limitations: étant donné qu'il s'agit d'une architecture non isolée, le côté de commande et le côté d'alimentation sont connectés électriquement;il ne peut pas isoler les interférences de haute tension et n'est donc pas adapté aux applications présentant des niveaux élevés d'interférences de haute tension ou des exigences d'isolation électrique strictes.

III. Conducteur de porte isolé

1Principe de fonctionnement

Le pilote de porte isolé est un dispositif de pilotage de puissance haut de gamme de TI. Son noyau est une architecture électriquement isolée qui, grâce à des technologies d'isolation capacitive et magnétique,est équipé d'un système d'isolation électrique complet entre le côté du régulateur basse tension (MCU) et le côté de la puissance haute tension (commutateur)Il n'y a pas de connexion électrique directe entre le signal de commande d'entrée et le signal de sortie d'entraînement; les signaux sont transmis uniquement par le milieu d'isolation,réalisant ainsi les deux fonctions d'alimentation isolée et d'isolation du signal.

Par rapport aux conducteurs à demi-pont et à basse tension non isolés, les conducteurs isolés coupent complètement la connexion entre les circuits haute et basse tension.Ils peuvent résister à l'isolation résister à des tensions de plusieurs milliers de volts, tout en supprimant les interférences en mode commun et la surtension du côté haute tension qui est dirigée vers le circuit de commande basse tension,en protégeant ainsi la puce de commande principale et le système basse tensionLes drivers isolés TI ̊ sont compatibles avec les architectures à double canal à canal unique et à demi-pont, et peuvent remplacer les dispositifs non isolés pour obtenir un contrôle de conduite plus fiable.

2Principales caractéristiques et avantages

- Isolement électrique haute tension pour une sécurité exceptionnelle: avec un isolement résistant à une tension allant jusqu'à 5 kV ou plus, ces conducteurs sont conformes aux normes de sécurité industrielle CEI et UL,isolant complètement les circuits haute et basse tension pour éliminer le risque de panne et de fuite de haute tension.

- Immunité exceptionnelle à l'interférence: une immunité transitoire de mode commun élevée (CMTI) permet de résister à des interférences dv/dt extrêmement élevées lors d'une commutation haute tension,prévention de la distorsion du signal et des dysfonctionnements du dispositif, et le rendant approprié pour les appareils à large bande SiC/GaN à haute fréquence et haute tension.

- Convient pour les dispositifs à large bande passante: retard de propagation extrêmement faible et distorsion minimale de la largeur d'impulsion, support de commutation haute fréquence au niveau des MHz,en utilisant pleinement les avantages de haute fréquence et de haute efficacité des dispositifs SiC et GaN.

- Protection avancée intégrée: fonctionnalités intégrées de serrage Miller actif, protection contre la désaturation, protection contre le surcourant et fonctionnalités de rétroaction de défaut,fournissant une protection précise pour les dispositifs d'alimentation à haute valeur, tels que les IGBT et les MOSFET SiC.

3Modèles et spécifications typiques de TI

Les drivers de porte isolés TI ′ sont centrés sur les séries UCC53xx et UCC21xx, couvrant des configurations à double canal à canal unique et à demi-pont,et sont adaptés aux applications de haute tension dans les secteurs industriel et des énergies renouvelables:

- UCC5390: pilote de porte isolé à canal unique avec CMTI élevé pour l'immunité aux interférences; dispose d'une serrure Miller active intégrée et convient à la conduite de dispositifs IGBT, SiC et GaN.

- UCC21520: conducteur à demi-pont isolé à double canal avec courant de pointe 4A/6A et tension de 2,5 kV; adapté aux circuits à demi-pont et à plein pont à haute tension.

- UCC21710: conducteur isolé à haute tension de catégorie automobile, adapté à des conditions d'exploitation exigeantes telles que les chargeurs embarqués (OBC) et les points de charge,et conforme à la certification automobile AEC-Q100.

4. Applications

Conçus pour des applications de haute tension, de haute puissance et de haute fiabilité avec des niveaux élevés d'interférence et où une isolation électrique est requise,Il s'agit de composants de base pour les équipements industriels de haute technologie et de nouvelles énergies.: onduleurs photovoltaïques, convertisseurs de stockage d'énergie, bornes de recharge/onduleurs embarqués de véhicules à énergie nouvelle, entraînements à haute tension et à fréquence variable industriels, servo-entraînements, systèmes UPS à haute tension,Systèmes de conversion de puissance pour le transport ferroviaire, entre autres.