راهنمای طراحی و تحلیل فنی تراشه درایور نیم پل IRS2153DPBF

^{21 آگوست 2025 اخبار با پیشرفت سریع موتور و تکنولوژی الکترونیک قدرتتراشه راننده نیمه پل IRS2153DPBF به دلیل عملکرد فنی استثنایی و قابلیت اطمینان بالا به یک راه حل اصلی در کنترل موتور صنعتی تبدیل شده استاین تراشه با استفاده از تکنولوژی پیشرفته IC ولتاژ بالا 600 ولت، از طیف گسترده ای از ولتاژ عملیاتی VCC از 10 ولت تا 20 ولت با یک جریان خاموش تنها 1 ولت پشتیبانی می کند.7mA (معمولی) و جریان آماده کمتر از 100μA. این یک دیود بوت استرپ و مدار تغییر سطح را ادغام می کند ، پشتیبانی موثر از نیمه پل برای تهویه مطبوع فرکانس متغیر ، درایوهای سرو صنعتی و منبع برق سوئیچ.حداکثر فرکانس سوئیچینگ به 200kHz می رسد}

^{دقت تطبیق تاخیر تا 50ns.}

^{IRS2153DPBF یک بسته استاندارد PDIP-8 با اندازه گیری 9.81mm × 6.35mm × 4.45mm را اتخاذ می کند ، که یک دیود بوت استرپ و قابلیت تغییر سطح را ادغام می کند.تراشه شامل یک مدار تطبیق تاخیر گسترش با یک ارزش معمولی از 50ns، در حالی که تاخیر گسترش درایو در سمت بالا و پایین به ترتیب 480ns و 460ns است (در VCC = 15V). محدوده دمای اتصال کار آن از -40 °C تا 150 °C می باشد ،با محدوده دمای ذخیره سازی از -55°C تا 150°Cمواد بسته بندی بدون سرب مطابق با استانداردهای RoHS است. منطق ورودی با سطوح 3.3V / 5V CMOS سازگار است.و مرحله خروجی از یک ساختار قطب توتم با جریان های خروجی اوج به + 290mA / 600mA استفاده می کند.}

^{تراشه یکپارچه محافظت از قفل ولتاژ پایین (UVLO) را با آستانه های UVLO سمت بالا و پایین به ترتیب 8.7V / 8.3V (اتصال / خاموش) و 8.9V / 8.5V ادغام می کند.دارای ولتاژ هیسترسی 50mVاین دستگاه با استفاده از فناوری CMOS ضد سر و صدا پیشرفته ساخته شده است و ایمنی ضد سر و صدا در حالت معمولی ± 50V / ns و ایمنی dV / dt تا 50V / ns را فراهم می کند.زمان مرده داخلی ثابت 520ns به طور موثر جلوگیری از شلیک از طریقدیود بوت استرپ 600V تحمل ولتاژ معکوس، 0.36A جریان جلو و زمان بازیابی معکوس تنها 35ns را ارائه می دهد.}

^{1درایوهای کمپرسور تهویه مطبوع فرکانس متغیر: از فرکانس سوئیچینگ PWM 20kHz با قابلیت جریان درایو پشتیبانی می کند که بیشتر الزامات IGBT و MOSFET را برآورده می کند}

^{2درایو های صنعتی: قادر به هدایت ساختارهای نیمه پل در اینورترهای سه فاز با پشتیبانی از فرکانس سوئیچینگ 100kHz}

^{3.تزویر برق سوئیچینگ اصلاح همزمان: به کارایی تبدیل بیش از 95 درصد می رسد، به ویژه برای ارتباطات و منابع برق سرور مناسب است}

^{4ماژول های قدرت با چگالی بالا: طراحی بسته بندی فشرده آن، چگالی قدرت بیش از 50W/in3 را در بر می گیرد.}

ویژگی های اضافی:

^{ولتاژ دیود جلو: 1.3V (معمولا) در IF=0.1A
زمان بازیابی معکوس: 35ns (حداکثر)
مقاومت خروجی: 4.5Ω (معمولی) در حالت بالا
dV/dt ایمنی: ±50V/ns (دقیقه)
دمای ذخیره سازی: -55°C تا 150°C
مقاومت حرارتی بسته بندی: 80°C/W (θJA)}

1. VCC Pin: نیاز به اتصال موازی از خازن سرامیکی 0.1μF و خازن الکترولیتیک 10μF دارد
 

2خازن بوتستراپ: خازن سرامیکی 0.1μF/25V X7R با تحمل ≤±10٪ توصیه می شود
 

3. دروازه راننده: سری 10Ω دروازه مقاومت (طاقت نام تجاری ≥ 0.5W) برای هر دو طرف بالا و پایین طرف خروجی

4.محافظت از ولتاژ بالا: دیود زنر 18V/1W را بین VS و COM اضافه کنید
 

5دیود بوتستراپ: دیود بازیابی فوق سریع با زمان بازیابی معکوس <35ns و ولتاژ نام تجاری معکوس ≥600V

6.طرح PCB:
قرار دادن قطعات بوت استراپ به عنوان نزدیک به تراشه به عنوان ممکن است
حداقل فاصله 2 میلی متر برای ردیف های ولتاژ بالا حفظ شود
اتصال نقطه ستاره ای برای زمین قدرت و زمین کنترل را اجرا کنید

توضیحات طراحی

توپولوژی مدار: این طراحی یک معماری نیمه پل درایو را اتخاذ می کند، با IRS2153DPBF به عنوان تراشه اصلی درایو، همراه با MOSFETهای قدرت خارجی برای تشکیل یک مدار نیمه پل کامل.هر دو کانال درایو سمت بالا و پایین یکپارچه ساختارهای تغذیه بوت استرپ را برای اطمینان از تحویل قدرت پایدار برای درایو سمت بالا ادغام می کنند.

مشخصات انتخاب اجزای کلیدی

^{1مقاومت دروازه (R1، R2)}

^{مقاومت: 10Ω ± 1٪}

^{قدرت نامی: 0.5W (حداقل مورد نیاز)}

^{نوع: مقاومت فلزی فلزی، مقاومت در برابر ولتاژ ≥50V}

^{ضریب دمای: ±50ppm/°C}

^{2.مقاومت بوت استراپ (R3)}

^{مقاومت: 100Ω ± 5٪}

^{عملکرد: محدوده های بارگذاری جریان بارگیری خازن بوت استرپ}

^{قدرت درجه بندی: 0.25W}

^{3.مقاومت های سنجش جریان (R4-R10)}

^{مقاومت: 0.1Ω ± 1%}

^{قدرت نامی: 2W (بر اساس محاسبات حداکثر جریان)}

^{نوع: مقاومت ورق فلزی، طراحی کم نفوذ}

^{ضریب دمای: ±50ppm/°C}

^{4.مقاومت های شبکه تقسیم کننده ولتاژ (R11-R20)}

^{مقاومت تحمل: ±1٪}

^{ضریب دمایی: ±25ppm/°C}

^{ولتاژ نامی: ≥100V}

^{الزامات طرح بندی و مسیر}

^{1. طرح حلقه برق}

^{مساحت حلقه سوئیچینگ سمت بالا ≤ 2cm2}

^{حلقه ی سوئیچینگ سمت پایین به صورت تقارن با حلقه ی سمت بالا}

^{زمین قدرت طراحی شده با اتصال نقطه ستاره ای}

^2.مسیر ردیابی سیگنال

^{طول مسیر سیگنال درایو ≤ 5 سانتی متر}

^{مسیریابی جفت دیفرانسیل با فاصله = 2 × عرض ردیاب}

^{ردیاب سیگنال به صورت عمودی از ردیاب قدرت عبور می کند؛ از مسیرهای موازی اجتناب کنید}

^{3.ملاحظات طراحی حرارتی}

^{مقاومت های قدرت از طراحی تبعید گرما در پایین استفاده می کنند}

^{مساحت ریخته شدن مس پشت تراشه ≥ 25mm2}

^{حرارتی از طریق آرایه: 1.2mm پچ، قطر 0.3mm}

طراحی مدار محافظ

^{1حفاظت از جریان بیش از حد}

^{مدار مقایسه کننده با زمان پاسخ 100ns}

^{آستانه حفاظت: 25A ± 5٪}

^{زمان خالی شدن سخت افزار: 200ns}

^{2.حفاظت از بیش از حد حرارت}

^{سنسور دما در مرکز دستگاه قدرت قرار داده شده است}

^{آستانه حفاظت: 125°C ±5٪}

^{محدوده هیسترسیس: 15 درجه سانتیگراد}

^{3.حفاظت از ولتاژ پایین}

^{قفل ولتاژ پایین VCC: 8.7V/8.3V (باز کردن/بستن)}

^{تشخیص ولتاژ پایین VB: 10.5V ± 0.2V}

^{هیستریز بازیافت حفاظت: 0.4 ولت}

^{طراحی قابلیت اطمینان}

^{1.طرح تخفیف دهنده}

^{نرخ قدرت مقاومت: <75 درصد از مقدار نامی}

^{کاهش ولتاژ و فشار: <80٪ از ارزش نامی}

^{کاهش فشار فعلی: <70٪ از ارزش نامی}

^{2.سازگاری با محیط زیست}

^{دمای کار: -40°C تا 125°C}

^{محدوده رطوبت: 5٪ تا 95٪ RH}

^{درجه حفاظت: IP20}

^{3شاخص های طول عمر}

^{طول عمر طراحی: >100000 ساعت}

^{MTBF: >500000 ساعت}

^{میزان شکست: <100ppm}

با متخصص تجارت ما تماس بگیرید:

....

ایمیل: xcdzic@163.com

واتساپ: +86-134-3443-7778
برای اطلاعات بیشتر به صفحه محصول ECER مراجعه کنید: [链接]

توجه:این تجزیه و تحلیل بر اساس اسناد فنی IRS2153DPBF است؛ لطفاً برای جزئیات طراحی خاص به ورق اطلاعات رسمی مراجعه کنید.