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IR2109STRPBF 栅极驱动器

发布时间2025-8-15 9:15:00关键词:IR2109STRPBF
摘要

IR2109STRPBF 是英飞凌科技(Infineon Technologies)推出的一款 600V 半桥栅极驱动器 IC

IR2109STRPBF
IR2109STRPBF 是英飞凌科技(Infineon Technologies)推出的一款 600V 半桥栅极驱动器 IC,以下将从其特点、工作原理、应用等维度展开介绍:
特点
高电压耐受性:能够在高达 600V 的电压下完全运行,适用于驱动高电压的 IGBT 和 MOSFET。
浮动通道设计:专为自举操作设计了浮动通道,可有效驱动 N 沟道功率 MOSFET 或 IGBT 的高侧配置。
宽栅极驱动供电范围:栅极驱动供电电压范围为 10V 至 20V,可适应多种不同的电源电压条件。
欠压锁定功能:双通道均具备欠压锁定功能,当电源电压低于设定阈值时,会自动锁定输出,防止电路异常工作。
逻辑兼容性强:3.3V、5V 和 15V 逻辑输入兼容,可方便地与各种逻辑电平的控制器或信号源连接。
交叉传导预防:内置防止交叉传导逻辑,避免半桥电路中上下桥臂同时导通,提高了电路的稳定性和可靠性。
匹配的传播延迟:双通道具有匹配的传播延迟,确保高侧和低侧输出信号的同步性,减少信号失真和干扰。
高边输出与输入同相:高边输出与 IN 输入同相,便于用户根据输入信号直接判断高边输出状态,简化了电路设计和调试过程。
逻辑和电源接地偏移:逻辑和电源接地允许 +/-5V 的偏移,增加了电路设计的灵活性,有助于解决不同电位参考之间的兼容性问题。
内部死区时间:内部预设了 540ns 的死区时间,可有效防止上下桥臂在切换过程中出现短暂的同时导通现象,还可通过外部 RDT 电阻进行编程,最大可调至 5us(仅 IR21094)。
抗噪声性能好:较低的 di/dt 栅极驱动器设计,使芯片具有更好的抗噪声性能,能够在复杂的电磁环境中稳定工作。
关断功能:关断输入可同时关闭两个通道,方便实现系统的紧急停止或故障保护功能。
工作原理
自举电路:利用自举电容在高侧开关管关断期间储存能量,在高侧开关管导通时为其栅极提供驱动电压,从而实现对高侧 MOSFET 或 IGBT 的有效驱动。
逻辑控制:根据输入的逻辑信号,通过内部的逻辑电路控制高侧和低侧输出通道的导通和关断,实现对半桥电路的精确控制。同时,内部的交叉传导预防逻辑和死区时间控制电路,确保了上下桥臂的正确切换,避免出现短路等故障。
应用领域
工业加热和焊接设备:可用于控制加热元件或焊接设备中的功率器件,实现高效的能量转换和精确的温度控制。
伺服电机驱动:能够为伺服电机的功率放大器提供可靠的栅极驱动信号,实现对伺服电机的精确速度和位置控制。
电动车和太阳能逆变器:在电动车的电池管理系统和太阳能逆变器的直流 - 直流变换器中,可用于驱动 MOSFET 或 IGBT,实现高效的能量转换和电源管理。
其他电力电子系统:如开关电源、UPS 不间断电源、工业自动化控制系统等领域,也可发挥其高性能的栅极驱动作用,提高系统的稳定性和可靠性。

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