IRS2153DPBF Τεχνική Ανάλυση και Οδηγός Σχεδιασμού για το Chip Οδηγού Ημιαγωγής Γέφυρας

  ^{21 Αυγούστου 2025 Ειδήσεις — Με την ταχεία πρόοδο της τεχνολογίας των κινητήρων και των ηλεκτρονικών ισχύος, το τσιπ οδηγού γέφυρας IRS2153DPBF γίνεται μια βασική λύση στον βιομηχανικό έλεγχο κινητήρων λόγω της εξαιρετικής τεχνικής απόδοσης και της υψηλής αξιοπιστίας του. Χρησιμοποιώντας προηγμένη τεχνολογία IC υψηλής τάσης 600V, το τσιπ υποστηρίζει ένα ευρύ εύρος τάσης λειτουργίας VCC από 10V έως 20V, με ρεύμα ηρεμίας μόνο 1,7mA (τυπικό) και ρεύμα αναμονής κάτω από 100μA. Ενσωματώνει μια δίοδο bootstrap και ένα κύκλωμα μετατόπισης επιπέδου, παρέχοντας αποτελεσματική υποστήριξη οδήγησης μισής γέφυρας για κλιματιστικά μεταβλητής συχνότητας, βιομηχανικούς σερβομηχανισμούς και τροφοδοτικά μεταγωγής. Η μέγιστη συχνότητα μεταγωγής φτάνει τα 200kHz, με διάδοση}

^{ακρίβεια αντιστοίχισης καθυστέρησης έως και 50ns.}

^{Το IRS2153DPBF υιοθετεί ένα τυπικό πακέτο PDIP-8 διαστάσεων 9,81mm×6,35mm×4,45mm, ενσωματώνοντας μια δίοδο bootstrap και λειτουργικότητα μετατόπισης επιπέδου. Το τσιπ ενσωματώνει ένα κύκλωμα αντιστοίχισης καθυστέρησης διάδοσης με τυπική τιμή 50ns, ενώ οι καθυστερήσεις διάδοσης οδήγησης υψηλής και χαμηλής πλευράς είναι 480ns και 460ns αντίστοιχα (στα VCC=15V). Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του κυμαίνεται από -40℃ έως 150℃, με εύρος θερμοκρασίας αποθήκευσης από -55℃ έως 150℃. Το υλικό του πακέτου χωρίς μόλυβδο συμμορφώνεται με τα πρότυπα RoHS. Η λογική εισόδου είναι συμβατή με επίπεδα CMOS 3,3V/5V και η βαθμίδα εξόδου χρησιμοποιεί μια δομή στύλου-πόλου με μέγιστα ρεύματα εξόδου που φτάνουν τα +290mA/-600mA.}

^{Το τσιπ ενσωματώνει ολοκληρωμένη προστασία υποτάσης (UVLO), με κατώφλια UVLO υψηλής και χαμηλής πλευράς 8,7V/8,3V (ενεργοποίηση/απενεργοποίηση) και 8,9V/8,5V αντίστοιχα, με τάση υστέρησης 50mV. Κατασκευασμένο με προηγμένη τεχνολογία CMOS ανθεκτική στον θόρυβο, παρέχει ανοσία κοινού τρόπου θορύβου ±50V/ns και ανοσία dV/dt έως 50V/ns. Ο εσωτερικά σταθερός χρόνος νεκρού χρόνου 520ns αποτρέπει αποτελεσματικά το shoot-through, ενώ υποστηρίζει την επέκταση εξωτερικού νεκρού χρόνου. Η δίοδος bootstrap προσφέρει ανοχή αντίστροφης τάσης 600V, ρεύμα προς τα εμπρός 0,36A και χρόνο αντίστροφης ανάκτησης μόνο 35ns.} 

^{1. Κινητήρες συμπιεστών κλιματιστικών μεταβλητής συχνότητας: Υποστηρίζει συχνότητα μεταγωγής PWM 20kHz με δυνατότητα ρεύματος οδήγησης που πληροί τις περισσότερες απαιτήσεις IGBT και MOSFET}

^{2. Βιομηχανικοί σερβομηχανισμοί: Ικανός να οδηγεί δομές μισής γέφυρας σε τριφασικούς μετατροπείς με υποστήριξη για συχνότητα μεταγωγής 100kHz}

^{3. Σύγχρονη διόρθωση τροφοδοτικού μεταγωγής: Επιτυγχάνει απόδοση μετατροπής που υπερβαίνει το 95%, ιδιαίτερα κατάλληλο για τροφοδοτικά επικοινωνίας και διακομιστών}

^{4. Μονάδες ισχύος υψηλής πυκνότητας: Ο συμπαγής σχεδιασμός του πακέτου του φιλοξενεί πυκνότητες ισχύος άνω των 50W/in³}

Πρόσθετα Χαρακτηριστικά:

^{Τάση προς τα εμπρός διόδου: 1,3V (τυπική) στα IF=0,1A
Χρόνος αντίστροφης ανάκτησης: 35ns (max)
Αντίσταση εξόδου: 4,5Ω (τυπική) σε υψηλή κατάσταση
Ανοσία dV/dt: ±50V/ns (min)
Θερμοκρασία αποθήκευσης: -55℃ έως 150℃
Θερμική αντίσταση πακέτου: 80℃/W (θJA)}

1. Pin VCC: Απαιτεί παράλληλη σύνδεση πυκνωτή κεραμικού 0,1μF και ηλεκτρολυτικού πυκνωτή 10μF
 

2. Πυκνωτής Bootstrap: Συνιστάται κεραμικός πυκνωτής 0,1μF/25V X7R με ανοχή ≤±10%
 

3. Οδήγηση πύλης: Αντιστάσεις πύλης σειράς 10Ω (ονομαστική ισχύς ≥0,5W) για εξόδους υψηλής και χαμηλής πλευράς

4.Προστασία υπέρτασης: Προσθέστε δίοδο Zener 18V/1W μεταξύ VS και COM
 

5. Δίοδος Bootstrap: Δίοδος εξαιρετικά γρήγορης ανάκτησης με χρόνο αντίστροφης ανάκτησης <35ns και ονομαστική τάση αντίστροφης τάσης ≥600V

6.Διάταξη PCB:
   Τοποθετήστε τα εξαρτήματα bootstrap όσο το δυνατόν πιο κοντά στο τσιπ
   Διατηρήστε ελάχιστη απόσταση 2mm για ίχνη υψηλής τάσης
   Εφαρμόστε σύνδεση star-point για γείωση ισχύος και γείωση ελέγχου

Περιγραφή Σχεδιασμού

Τοπολογία κυκλώματος: Αυτός ο σχεδιασμός υιοθετεί μια αρχιτεκτονική οδήγησης μισής γέφυρας, με το IRS2153DPBF ως το βασικό τσιπ οδηγού, σε συνδυασμό με εξωτερικά MOSFET ισχύος για τη δημιουργία ενός πλήρους κυκλώματος μισής γέφυρας. Και τα κανάλια οδήγησης υψηλής και χαμηλής πλευράς ενσωματώνουν δομές τροφοδοσίας bootstrap για να εξασφαλίσουν σταθερή παροχή ισχύος για την οδήγηση υψηλής πλευράς.

Προδιαγραφές επιλογής βασικών εξαρτημάτων

^{1. Αντιστάσεις πύλης (R1, R2)}

^{Αντίσταση: 10Ω ±1%}

^{Ονομαστική ισχύς: 0,5W (ελάχιστη απαίτηση)}

^{Τύπος: Αντίσταση φιλμ μετάλλου, αντοχή τάσης ≥50V}

^{Θερμοκρασιακός συντελεστής: ±50ppm/℃}

^{2.Αντίσταση Bootstrap (R3)}

^{Αντίσταση: 100Ω ±5%}

^{Λειτουργία: Περιορίζει το ρεύμα φόρτισης του πυκνωτή bootstrap}

^{Ονομαστική ισχύς: 0,25W}

^{3.Αντιστάσεις ανίχνευσης ρεύματος (R4-R10)}

^{Αντίσταση: 0,1Ω ±1%}

^{Ονομαστική ισχύς: 2W (βάσει υπολογισμού μέγιστου ρεύματος)}

^{Τύπος: Αντίσταση μεταλλικού φύλλου, σχεδιασμός χαμηλής επαγωγής}

^{Θερμοκρασιακός συντελεστής: ±50ppm/℃}

^{4.Αντιστάσεις δικτύου διαιρέτη τάσης (R11-R20)}

^{Ανοχή αντίστασης: ±1%}

^{Θερμοκρασιακός συντελεστής: ±25ppm/℃}

^{Ονομαστική τάση: ≥100V}

^{Απαιτήσεις διάταξης και δρομολόγησης}

^{1. Διάταξη βρόχου ισχύος}

^{Επιφάνεια βρόχου μεταγωγής υψηλής πλευράς ≤ 2cm²}

^{Βρόχος μεταγωγής χαμηλής πλευράς συμμετρικά διατεταγμένος με βρόχο υψηλής πλευράς}

^{Γείωση ισχύος σχεδιασμένη με σύνδεση star-point}

^2.Δρομολόγηση ίχνους σήματος

^{Μήκος ίχνους σήματος οδήγησης ≤ 5cm}

^{Δρομολόγηση διαφορικού ζεύγους με απόσταση = 2× πλάτος ίχνους}

^{Τα ίχνη σήματος διασχίζουν τα ίχνη ισχύος κάθετα. αποφύγετε τη παράλληλη δρομολόγηση}

^{3.Θερμικές εκτιμήσεις σχεδιασμού}

^{Οι αντιστάσεις ισχύος χρησιμοποιούν σχεδιασμό απαγωγής θερμότητας κάτω πλευράς}

^{Περιοχή χάλκινου χυτού πίσω πλευράς τσιπ ≥ 25mm²}

^{Σειρά θερμικών οπών: βήμα 1,2mm, διάμετρος 0,3mm}

Σχεδιασμός κυκλώματος προστασίας

^{1. Προστασία υπερρρεύματος}

^{Κύκλωμα συγκριτή με χρόνο απόκρισης 100ns}

^{Κατώφλι προστασίας: 25A ±5%}

^{Χρόνος κενώματος υλικού: 200ns}

^{2.Προστασία υπερθέρμανσης}

^{Αισθητήρας θερμοκρασίας τοποθετημένος στο κέντρο της συσκευής ισχύος}

^{Κατώφλι προστασίας: 125℃ ±5%}

^{Εύρος υστέρησης: 15℃}

^{3.Προστασία υποτάσης}

^{Κλείδωμα υποτάσης VCC: 8,7V/8,3V (ενεργοποίηση/απενεργοποίηση)}

^{Ανίχνευση υποτάσης VB: 10,5V ±0,2V}

^{Υστέρηση ανάκτησης προστασίας: 0,4V}

^{Σχεδιασμός αξιοπιστίας}

^{1. Σχεδιασμός μείωσης}

^{Μείωση ισχύος αντίστασης: <75% της ονομαστικής τιμής}

^{Μείωση τάσης καταπόνησης: <80% της ονομαστικής τιμής}

^{Μείωση ρεύματος καταπόνησης: <70% της ονομαστικής τιμής}

^{2.Περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα}

^{Θερμοκρασία λειτουργίας: -40℃ έως 125℃}

^{Εύρος υγρασίας: 5% έως 95% RH}

^{Βαθμός προστασίας: IP20}

^{3. Δείκτες διάρκειας ζωής}

^{Διάρκεια ζωής σχεδιασμού: >100.000 ώρες}

^{MTBF: >500.000 ώρες}

^{Ποσοστό αστοχίας: <100ppm}

Επικοινωνήστε με τον εμπορικό μας ειδικό:

-------------

Email: xcdzic@163.com

WhatsApp: +86-134-3443-7778
Επισκεφτείτε τη σελίδα προϊόντος ECER για λεπτομέρειες: [σύνδεσμος]

Σημείωση: Αυτή η ανάλυση βασίζεται στην τεχνική τεκμηρίωση IRS2153DPBF. ανατρέξτε στο επίσημο δελτίο δεδομένων για συγκεκριμένες λεπτομέρειες σχεδιασμού.