IRS2153DPBF คู่มือการวิเคราะห์เทคนิคและการออกแบบชิป Driver Half-Bridge

21 สิงหาคม 2025 ข่าว ราคาถูก ราคาถูกชิปไดรเวอร์ครึ่งสะพาน IRS2153DPBF กําลังกลายเป็นคําตอบหลักในการควบคุมมอเตอร์อุตสาหกรรม เนื่องจากผลงานทางเทคนิคที่โดดเด่นและความน่าเชื่อถือสูงโดยใช้เทคโนโลยี IC ความดันสูง 600V ที่ก้าวหน้า ชิปรองรับระยะความดันการทํางาน VCC ที่กว้างจาก 10V ถึง 20V โดยมีปัจจุบันที่พักเฉยเพียง 1.7mA (ปกติ) และกระแสรอคอยต่ํากว่า 100μA. มันรวมไดโอ้ด bootstrap และวงจรการเปลี่ยนระดับ, ให้การสนับสนุนการขับเคลื่อนครึ่งสะพานที่ประสิทธิภาพสําหรับเครื่องปรับอากาศความถี่แปร, การขับเคลื่อน servo อุตสาหกรรมและการสลับปั๊มพลังงาน.ความถี่สลับสูงสุดถึง 200kHz โดยการกระจาย
ความแม่นยําในการจับคู่ความช้าสูงถึง 50 ns
IRS2153DPBF ใช้พัสดุ PDIP-8 มาตรฐานขนาด 9.81mm × 6.35mm × 4.45mm รวมไดโอเดสบูทสเต็ปและฟังก์ชันการเปลี่ยนระดับชิปรวมวงจรการผสมผสานความช้าในการแพร่กระจายที่มีค่าทั่วไปของ 50ns, ขณะที่ความช้าในการกระจายกระบวนการด้านบนและด้านล่างคือ 480 ns และ 460 ns ตามลําดับ (ที่ VCC = 15V) ระยะอุณหภูมิการทํางานของเขตเชื่อมของมันกว้าง -40 °C ถึง 150 °Cมีอุณหภูมิในการเก็บรักษาระหว่าง -55°C ถึง 150°Cวัสดุบรรจุที่ไร้หมูสอดคล้องกับมาตรฐาน RoHS กลยุทธ์ input เป็นที่สอดคล้องกับระดับ 3.3V / 5V CMOSและระดับการออกใช้โครงสร้างโตเตม-โพลที่มีกระแสการออกสูงสุดถึง +290mA/-600mA.
ชิปรวมการป้องกันการล็อคโหลดความดันต่ํา (UVLO) อย่างครบถ้วน โดยมีขั้นต่ํา UVLO ขนาดสูงและต่ําของ 8.7V/8.3V (เปิด/ปิด) และ 8.9V/8.5V ตามลําดับเครื่องประกอบด้วย 50mV ความดัน hysteresisผลิตโดยใช้เทคโนโลยี CMOS ที่ป้องกันเสียงเสียงที่ทันสมัย และให้ความคุ้มกันเสียงแบบทั่วไป ± 50V/ns และความคุ้มกันเสียง dV/dt ถึง 50V/nsเวลาตายติดตั้งภายใน 520ns ป้องกันอย่างมีประสิทธิภาพยิงผ่าน, ขณะที่รองรับการขยายเวลาตายภายนอก ไดโอ้ดบูทสเต็ปมีความอดทนความกระชับกําลังกลับ 600V, กระแสต่อ 0.36A, และเวลาการฟื้นฟูกลับเพียง 35 ns.
1.ตัวขับเครื่องปรับอากาศความถี่แปร: รองรับความถี่การสลับ PWM 20kHz ด้วยความสามารถในการขับเคลื่อนกระแสปัจจุบันที่ตอบสนองความต้องการ IGBT และ MOSFET ส่วนใหญ่
2.เครื่องขับเคลื่อน servo อุตสาหกรรม: สามารถขับเคลื่อนโครงสร้างครึ่งสะพานในเครื่องแปลงสามเฟสที่มีการสนับสนุนความถี่การสลับ 100kHz
3การปรับปรุงซินโครโนส: ประสบประสิทธิภาพในการแปลงมากกว่า 95% เหมาะสําหรับการสื่อสารและการให้พลังงานเซอร์เวอร์
4โมดูลพลังงานความหนาแน่นสูง: การออกแบบแพคเกจคอมแพคคิคของมันรองรับความหนาแน่นของพลังงานมากกว่า 50W / in3
ลักษณะเพิ่มเติม:
ความดันต่อหน้าของไดโอเดส: 1.3V (ปกติ) ใน IF=0.1A
ระยะเวลาการฟื้นฟูกลับ: 35 ns (สูงสุด)
ความต้านทานการออกเสียง: 4.5Ω (ทั่วไป) ในสภาพสูง
dV/dt ความต้านทาน: ±50V/ns (นาที)
อุณหภูมิการเก็บรักษา: -55°C ถึง 150°C
ความต้านทานทางความร้อนของแพคเกจ: 80°C/W (θJA)
1.VCC Pin: จําเป็นต้องเชื่อมต่อคู่กันของ 0.1μF เครื่องประปาเซรามิกและ 10μF เครื่องประปาไฟฟ้า
2.Bootstrap Capacitor: แนะนํา 0.1μF/25V X7R ซีรามิก Capacitor ด้วยความอดทน ≤±10%
3.การขับเคลื่อนประตู: เครื่องต่อต้านประตู 10Ω ซีรี่ย์ (พลังงานประเมิน ≥ 0.5W) สําหรับผลิตด้านสูงและด้านต่ํา
4.การป้องกันความแรงเกิน: เพิ่มไดโอเดสเซนเนอร์ 18V / 1W ระหว่าง VS และ COM
5.Bootstrap Diode: ไดโอเดสฟื้นฟูที่รวดเร็วมากที่มีเวลาฟื้นฟูกลับ < 35 ns และความแรงกดชนิดกลับ ≥ 600V
6.การจัดวาง PCB:
วางองค์ประกอบ bootstrap ใกล้ชิปเท่าที่จะทําได้
รักษาระยะห่างอย่างน้อย 2 มิลลิเมตรสําหรับร่องรอยความดันสูง
ใช้การเชื่อมต่อจุดดาวสําหรับพื้นที่พลังงานและพื้นที่ควบคุม
คําอธิบายการออกแบบ
ทอปโลยีวงจร: การออกแบบนี้ใช้สถาปัตยกรรมการขับเคลื่อนครึ่งสะพาน โดยมี IRS2153DPBF เป็นชิปไดรเวอร์แกนรวมกับ MOSFETs แรงภายนอกเพื่อสร้างวงจรครึ่งสะพานที่สมบูรณ์แบบทั้งช่องทางการขับเคลื่อนด้านบนและด้านล่างรวมโครงสร้างการจําหน่ายพลังงาน bootstrap เพื่อรับประกันการจัดส่งพลังงานที่มั่นคงสําหรับการขับเคลื่อนด้านบน.
รายละเอียดการเลือกส่วนประกอบหลัก
1.Gate Resistors (R1, R2)
ความต้านทาน: 10Ω ± 1%
ประสิทธิภาพระดับ: 0.5W (ความต้องการขั้นต่ํา)
ประเภท: เครื่องต่อต้านหนังโลหะ ทนความกระตุ้น ≥ 50V
คออฟเฟกชันอุณหภูมิ: ± 50ppm/°C
2.รองรับ Bootstrap (R3)
ความต้านทาน: 100Ω ± 5%
ฟังก์ชัน: จํากัดกระแสการชาร์จของบูทสเตรป คอนเดเซเตอร์
ปริมาณพลังงาน: 0.25W
3.เครื่องต่อรองการตรวจจับกระแสไฟฟ้า (R4-R10)
ความต้านทาน: 0.1Ω ± 1%
ประสิทธิภาพระดับ: 2W (ตามการคํานวณกระแสสูงสุด)
ประเภท: เครื่องต่อต้านแผ่นโลหะ, การออกแบบอ่อนแรงต่ํา
คออฟเฟกชันอุณหภูมิ: ± 50ppm/°C
4.เครื่องต่อรองเครือข่ายแยกแรงดัน (R11-R20)
ความต้านทาน ความอนุญาต: ± 1%
คออฟเฟกชันอุณหภูมิ: ± 25ppm/°C
ความดันเฉพาะ: ≥100V
ความต้องการการวางแผนและการนําทาง
1.การจัดวางวงจรพลังงาน
พื้นที่วงจรสลับด้านบน ≤ 2cm2
สายสลับด้านล่างจัดให้สมองกับสายสลับด้านสูง
แผ่นดินพลังงานที่ออกแบบด้วยการเชื่อมต่อจุดดาว
2.การติดตามสัญญาณ
ความยาวของร่องรอยสัญญาณขับ ≤ 5 ซม.
การตั้งเส้นทางคู่ความแตกต่างด้วยระยะ = 2 × ความกว้างของร่องรอย
เส้นร่องสัญญาณตัดเส้นร่องพลังงานตั้งค่า; หลีกเลี่ยงการนําทางคู่ ๆ
3.การพิจารณาด้านการออกแบบความร้อน
พลังงานต่อต้านใช้การออกแบบระบายความร้อนด้านล่าง
พื้นที่ท่อนทองแดงด้านหลังชิป ≥ 25mm2
ความร้อนผ่านระบบ: ความกว้าง 1.2 มิลลิเมตร กว้าง 0.3 มิลลิเมตร
การออกแบบวงจรป้องกัน
1การป้องกันความแรงเกิน
วงจรเปรียบเทียบที่มีเวลาตอบสนอง 100 ns
ขั้นต่ําการป้องกัน: 25A ± 5%
ระยะเวลาการล้างฮาร์ดแวร์: 200 ns
2.การป้องกันความร้อนเกิน
เซ็นเซอร์อุณหภูมิตั้งอยู่กลางของอุปกรณ์พลังงาน
ขั้นต่ําการป้องกัน: 125 °C ± 5%
ระยะการไฮสเตเรซิส: 15°C
3.การป้องกันความดันต่ํา
การปิดความดันต่ํา VCC: 8.7V/8.3V (เปิด/ปิด)
การตรวจพบความดันต่ํา VB: 10.5V ± 0.2V
การปกป้องการฟื้นฟู hysteresis: 0.4V
การออกแบบความน่าเชื่อถือ
1.การออกแบบที่ลดลง
การระดับกําลังของตัวต่อต้าน: < 75% ของมูลค่าปริมาณ
การปรับระดับความกระชับเครียด: < 80% ของมูลค่าระดับ
การลดความตึงเครียดปัจจุบัน: < 70% ของมูลค่าระดับ
2.การปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม
อุณหภูมิการทํางาน: -40 °C ถึง 125 °C
ระยะความชื้น: 5% ถึง 95% RH
ระดับการป้องกัน: IP20
3.ตัวชี้วัดระยะชีวิต
อายุการออกแบบ: > 100,000 ชั่วโมง
MTBF: >500,000 ชั่วโมง
อัตราความผิดพลาด: < 100ppm
ติดต่อผู้เชี่ยวชาญทางการค้าของเรา:
-------------
อีเมล: xcdzic@163.com
วอทแอป: +86-134-3443-7778
ค้นหารายละเอียดในหน้าสินค้า ECER: [链接]
หมายเหตุ:การวิเคราะห์นี้ถูกสร้างขึ้นจากเอกสารทางเทคนิค IRS2153DPBF; กรุณาดูใบข้อมูลอย่างเป็นทางการสําหรับรายละเอียดการออกแบบเฉพาะเจาะจง