【应用】栅极驱动光耦器PS9031助力户用光储一体机IGBT驱动设计，CMTI高达50KV/μs

时间： 2022-11-30 来源：世强

随着经济的快速发展，工业的快速崛起，不可再生的能源越快越少，我国在发展新能源行业，压制火电，发展风电光伏,如户用光储一体机，它是一种适用于并网、离网联合系统的新型变流器设备，将光伏、电池直流耦合后高效输出电能，适用于无电地区供电，电网弱或断电次数多的地区。

如下图1 为户用光储一体机框图，2个直流输入端口，电池和光伏，一个交流输出口，运行策略，在白天光伏能量充足的情况下，优先给交流输出的离网负载供电，其次是给电池充电，然后在并网，当夜间光伏没有的时候，通过白天光伏给电池储存的能量进行放电离网输出给负载提供电能。

图1 户用光储一体机拓扑图

针对户用的光储一体机一般设计采用分立器件设计功率部分，而大功率的一般会采用集成半桥的IGBT功率模块来做逆变功率单元设计，如上图1所示，PV升压单元、电池充放电单元、逆变单元都采用IGBT单管设计，而驱动设计时必须考虑到隔离，需要将控制信号和功率强电进行电气隔离，保证控制信号不被干扰，可靠传输，因此需要在设计IGBT驱动时需要通过一款隔离驱动芯片来对控制单元发出的驱动信号进行隔离保护。

图2 PS9031封装尺寸图

本文重点介绍瑞萨的栅极驱动光耦器PS9031助力户用光储一体机IGBT驱动设计，CMTI高达50KV/μs。成熟批量器件，在性能和可靠性方面更加出色经过市场验证，能够完美的替换目前市场上的同类型驱动光耦。在性能和可靠性方面更加出色，内部由砷化铝镓红外发光二极管耦合到一个集成推挽电路的功率输出端组成，占用PCB小，集成度高，物料少，同时因集成度高，减少了在PCB上的走线，提高了电路的可靠性，具有更宽的工作温度范围-40℃-125℃、信号传输延时为175ns、开关速度快，输入、输出间绝缘电压高VISO≥5000Vrms，更高的共模抑制能力CMTI达50KV/us、2.5A的驱动能力，带滞后欠压闭锁功能，产品性能上具有明显的竞争优势。

综上所述，瑞萨栅极光耦驱动器PS9031助力户用光储一体机IGBT驱动设计优势如下：

1、可以兼容市场其他的驱动芯片，副边侧供电电压为15-30V，可以实现原位替换；

2、2.5A的驱动电流，针对IGBT单管驱动可直接驱动无需加一级推挽电路，降低设计成本；

3、CMTI高达50KV/μs，可有效抵抗IGBT开关过程中带来极大的共模噪声，可提高了整体产品的可靠性；

4、工作温度可达-40℃-125℃，满足宽的工作温度范围，满足光储一体机应用场景；

5、信号传输延时时间为175ns，具有更好的动态特性，以及更快的开关速度，满足逆变器高频的应用；

6、输入、输出间绝缘电压高VISO≥5000Vrms，保证芯片的绝缘可靠性要求；

7、现货充足，在交期和价格上有优势，成熟批量产品，兼容封装，无需改板设计，提高替代测试的效率；

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型号- RAA214250,ISL28218FBZ,RV1S9207,RV1S9207ACCSP-10YC#KC0,PS8352AL2,SLG59H1013V,DA16600,ISL28214,RAA489206,ISL2111,R5F104GCGFB#50,ISL2110,ISL28230FBZ,RL78/G14,HIP2211FBZ-T,R5F104BAGFP#10,RAA212831,RAA223181

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型号- PS2913,PS9009-Y-V-AX,PS9009-Y-V-F3-AX,PS2915,PS9307AL2-V-AX,PS2911,PS9307AL2-AX,PS9309,PS9317L2-AX,PS9308,PS9307,PS8802-1-AX,PS9306,PS9305,PS9124-V-AX,PS9924-Y-V-F3-AX,PS9303,PS9817A-2-V-F3-AX,PS9924-Y-V-AX,PS9313,PS8101,PS9306L2-V-E3-AX,PS9306L-V-AX,PS9506L2-V-E3-AX,PS9587L3-V-E3-AX,PS9121-V-F3-AX,PS9121-AX,PS9001-Y-V-AX,PS9307AL-V-E3-AX,PS9009-Y-AX,PS9331L2-V-AX,PS9031-Y-F3-AX,PS9117A-V-AX,PS9924-Y-F3-AX,PS8551A,PS9309L-AX,PS9122-F3-AX,PS2761B,PS9307L2-V-E3-AX,PS9506L2-E3-AX,PS9124-V-F3-AX,PS9305L-V-E3-AX,PS8101-K-AX,PS2705A,PS9817A-1-V-AX,PS8502L1-AX,PS9505L3-AX,PS9821-1-F3-AX,PS2815,PS9121-F3-AX,PS2811,PS2933,PS9122-F3-N-AX,PS8501L3-V-E3-AX,PS9122-V-AX,PS9306L2-E3-AX,PS9821-2-F3-AX,PS9305L-V-AX,PS9308L2-V-E3-AX,PS9332L2-E3-AX,PS9587L3-V-AX,PS2381,PS8501L3-AX,PS8501-V-AX,PS9332,PS9331,PS9587L3-E3-AX,PS2801C,PS9324L2-V-AX,PS2801A,PS9822-2-L-AX,PS9402-AX,PS8101-V-AX,PS8502L2-AX,PS9305L2-AX,PS9587L1-AX,PS8302L-E3-AX,PS9305L-AX,PS2805,PS2806,PS9531L3-AX,PS9031-Y-V-F3-AX,PS2801,PS9308L-E3-AX,PS2802,PS9822-2-F3-L-AX,PS9307AL2-V-E3-AX,PS8902,PS8802-2-AX,PS9305L2-V-AX,PS8101-V-F3-K-AX,PS9317,PS9117A-V-F4-AX,PS9117A,PS9324,PS8302L-V-AX,PS9309L2-V-AX,PS9122-AX,PS9505L2-V-E3-AX,PS9117A-F4-AX,PS9305L2-V-E3-AX,PS9031-Y-AX,PS2715,PS9587-AX,PS2711,PS2833,PS8352A,PS9905-Y-V-F3-AX,PS9113,PS9822-2-N-AX,PS9351,PS9905,PS9308L2-AX,PS9531L3-V-E3-AX,PS9506L2-V-AX,PS9821-2-V-AX,PS9332L-V-AX,PS2705,PS2706,PS2701,PS2702,PS2703,PS9506L1-V-AX,PS9587L2-V-E3-AX,PS8802,PS8502L3-V-AX,PS8501L2-E3-AX,PS9587,PS9822-1-N-AX,PS8501L2-AX,PS9505L3-V-AX,PS8502L3-E3-AX,PS9121-V-F4-AX,PS9551A,PS8802-1-V-F3-AX,PS8302L2-E3-AX,PS9308L-AX,PS9317L-V-E3-AX,PS9324L-V-AX,PS9587L2-E3-AX,PS9117A-V-F3-NTY-AX,PS9402-V-AX,PS9309L2-E3-AX,PS9822-1-AX,PS2733,PS8101-V-K-AX,PS9531L2-AX,PS9009,PS9531L2-V-AX,PS9331L-V-AX,PS2861B,PS8902-Y-AX,PS9013,PS9924,PS9123-AX,PS9905-Y-AX,PS2805C,PS9332L-AX,PS2805A,PS9822-2-AX,PS8101-AX,PS9307AL2-E3-AX,PS9506L3-E3-AX,PS9821-1-V-AX,PS9331L-E3-AX,PS9307L-V-E3-AX,PS2845,PS9306L-E3-AX,PS8502L2-V-E3-AX,PS2841,PS9307L2-V-AX,PS9317L-E3-AX,PS9924-Y-AX,PS9123-V-F3-AX,PS8302L2-V-E3-AX,PS9124,PS8302L-V-E3-AX,PS9123,PS9001,PS9122,PS9121,PS9001-Y-AX,PS9121-V-AX,PS9307L2-AX,PS9505-V-AX,PS9531-AX,PS8101-F4-AX,PS9822-1-F3-N-AX,PS9332L-V-E3-AX,PS8501L2-V-E3-AX,PS2513,PS2514,PS8302L2-V-AX,PS9352A,PS9331L2-E3-AX,PS9307L2-E3-AX,PS9822-2-F3-AX,PS9306L-V-E3-AX,PS9821,PS9822,PS8501L1-AX,PS9324L-V-E3-AX,PS9031,PS8302L-AX,PS9151,PS8101-V-F4-AX,PS9332L2-V-AX,PS8101-F3-AX,PS2506,PS9305L-E3-AX,PS9531L1-AX,PS9506-V-AX,PS2502,PS9307L-E3-AX,PS2503,PS9531L1-V-AX,PS9587-V-AX,PS9822-2-F3-N-AX,PS2505,PS9001-Y-V-F3-AX,PS9306L2-V-AX,PS2501,PS9308L2-V-AX,PS9505L3-V-E3-AX,PS9905-Y-F3-AX,PS9821-2-AX,PS9309L-E3-AX,PS9402-V-E3-AX,PS9124-AX,PS9531L3-E3-AX,PS9821-1-V-F3-AX,PS8802-1-F3-AX,PS9324L-AX,PS9331L2-AX,PS2535,PS8502-V-AX,PS9531L2-E3-AX,PS2533,PS9817A-1-V-F3-AX,PS9307L-AX,PS2581A,PS8902-Y-F3-AX,PS9306L2-AX,PS9307AL-E3-AX,PS9506L3-V-E3-AX,PS9851,PS9122-N-AX,PS8502-AX,PS8502L2-E3-AX,PS9307A,PS9331L-AX,PS9122-V-F3-AX,PS9822-1-V-F3-AX,PS8501L1-V-AX,PS8902-Y-V-F3-AX,PS8802-1-V-AX,PS9123-V-AX,PS9402-E3-AX,PS9506L3-AX,PS8101-V-F3-AX,PS9817A-2-V-AX,PS9822-1-F3-AX,PS9307AL-AX,PS8502,PS8501,PS9009-Y-F3-AX,PS9506L3-V-AX,PS9817A-1-AX,PS8502L2-V-AX,PS9308L-V-E3-AX,PS8501L3-E3-AX,PS9505L2-E3-AX,PS2501A,PS9317L-V-AX,PS9531L3-V-AX,PS9505L1-AX,PS9587L2-AX,PS9001-Y-F3-AX,PS9587L1-V-AX,PS9305L2-E3-AX,PS9122-F3-L-AX,PS9309L-V-E3-AX,PS9506-AX,PS9822-2-V-F3-AX,PS9309L2-AX,PS9122-L-AX,PS9505L3-E3-AX,PS9821-1-AX,PS9505,PS9123-F3-AX,PS9506,PS9331L-V-E3-AX,PS9822-2-V-AX,PS8502L3-V-E3-AX,PS9505L2-V-AX,PS9117A-AX,PS9822-1-V-AX,PS9506L1-AX,PS9317L2-V-E3-AX,PS9324L2-AX,PS9332L-E3-AX,PS9324L2-E3-AX,PS8802-2-F3-AX,PS9317L2-V-AX,PS8501-AX,PS9307L-V-AX,PS8501L2-V-AX,PS2701A,PS9332L2-V-E3-AX,PS9506L2-AX,PS9031-Y-V-AX,PS2561F,PS2571,PS9531,PS2561D,PS2561A,PS9117A-V-F3-AX,PS9817A-2-AX,PS2561B,PS8802-2-V-AX,PS9402,PS9817A-2-F3-AX,PS2581,PS9306L-AX,PS9332L2-AX,PS9505-AX,PS9331L2-V-E3-AX,PS9307AL-V-AX,PS9308L-V-AX,PS8502L1-V-AX,PS9117A-F3-AX,PS9317L2-E3-AX,PS8902-Y-V-AX,PS9505L2-AX,PS9531L2-V-E3-AX,PS9587L3-AX,PS8302L2-AX,PS9531-V-AX,PS8501L3-V-AX,PS9505L1-V-AX,PS9121-F4-AX,PS9309L-V-AX,PS9587L2-V-AX,PS9309L2-V-E3-AX,PS2565,PS9817A,PS9324L-E3-AX,PS2561,PS9822-1-L-AX,PS2562,PS8302,PS9308L2-E3-AX,PS9317L-AX,PS9513,PS8101-F3-K-AX,PS8802-2-V-F3-AX,PS8551,PS9817A-1-F3-AX,PS9821-2-V-F3-AX,PS9324L2-V-E3-AX,PS8502L3-AX,PS9905-Y-V-AX,PS9124-F3-AX

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描述- 本文主要介绍了Silicon Labs的数字隔离及智能驱动隔离产品，瑞萨新一代驱动光耦，以及Melexis电流传感器。文章详细对比了数字隔离产品与光耦的性能差异，突出了数字隔离产品在可靠性、功耗、抗干扰性和时序等方面的优势。同时，文章还介绍了Si838x八通道隔离产品和Si88xx隔离产品，以及瑞萨的PS9402、PS9031、PS9531L3系列驱动光耦和MLX91209磁环电流传感器等产品的特点和应用。

型号- SI8661BC-B-IS1R,SI8660BA-B-IS1,SI8238AB-D-IS1,SI8380PM-IU,SI8235AB-D-ISR,SI8239X,SI82392BB-IS1,SI8712CC-B-IP,SI8710AD-B-IS,SI8712CC-B-IS,SI8662BB-B-IS1R,MLX91206LDC-CAH-001-RE,MLX91207LDC-CAA-007-TU,SI82397AD-ISR,SI8635BD-B-IS,SI8388P-IU,SI8232AB-D-IS1,SI82398BB4-IS1,SI8602AC-B-ISR,SI82391CD-IS,SI8751AB-IS,SI8382PS-IU,SI88621ED-ISR,SI8712BC-B-ISR,SI8661EC-B-IS1R,SI8235BD-D-IS,SI8641BB-B-IUR,SI8660BA-A-IS1,SI8232AB-D-ISR,SI8605AC-B-IS1,SI8651ED-B-ISR,SI82398,SI88243ED-IS,SI82396,SI8661AB-B-IS1R,SI82397,SI82396CB-IS1,SI82394,SI82395,SI82398CD4-IS,SI82392,SI82393,SI8220CD-D-IS,PS9531L3-AX,SI8650ED-B-IS,SI8642AB-B-IS,SI82390,SI82391,SI8711CD-B-IMR,SI8719BC-A-IP,SI8631AB-B-IS,ACPL-W341-500E,SI8715BC-A-IPR,SI8620AB-B-IS,SI8719BC-A-IS,SI8631EC-B-IS1,SI82394BD4-IS,SI8711AC-B-ISR,SI82396BD-ISR,SI82391BD-IS,SI8640AB-B-IS1,SI8600AD-B-IS,SI8710BC-B-IP,SI8640BC-B-IS1R,SI8710BC-B-IS,SI8221CC-D-ISR,SI8662BD-B-ISR,SI88242BD-IS,SI8237BD-D-IS,SI8712BD-B-IM,MLX91206LDC-CAH-001-TU,SI8620EC-B-IS,SI8605AB-B-IS1R,SI8655BB-B-IS1R,SI8718BC-A-IPR,SI8235BB-D-IS,SI8622BB-B-ISR,SI8235BB-D-IM,SI8650BC-B-IS1,SI8640AB-B-ISR,SI8662ED-B-ISR,SI8712BC-B-IPR,SI8641BB-B-ISR,SI8236BA-D-IMR,SI8641BD-D-IS,SI8640EC-B-IS1R,SI82391BD-ISR,PS9402-V-AX,ACPL-W340-500E,SI8655BA-B-ISR,SI8620EC-B-ISR,SI88244ED-IS,SI8233AB-D-IM,SI8640AB-B-IS1R,SI8233AB-D-IS,SI8230AB-D-IS,SI8283BD-IS,SI8711AC-B-IPR,SI8720BC-A-ISR,SI8710BD-B-ISR,SI8621AB-B-ISR,SI82391CD-ISR,SI8232AD-D-IS,SI82398CD-IS,SI8620BD-B-ISR,SI8238AB-D-IS1R,SI8662EC-B-IS1,SI88240ED-ISR,SI8236AA-D-IM,SI88622ED-IS,SI8641BB-B-IS,SI8655BA-B-IUR,SI8652BC-B-IS1R,SI8600AD-B-ISR,SI8752AB-IS,SI8655BB-B-IS1,SI8230BB-D-IS1,PS9031,SI8230AD-D-ISR,SI82390CD-IS,MLX91207LDC-CAA-005-RE,SI82391AD-IS,SI8642BC-B-IS1R,SI8235AD-D-IS,SI8660AB-B-IS1,SI8384,SI8235AB-D-IS1R,SI8380,SI8382,SI8388,SI8641BA-B-IUR,SI8237BD‐D‐IS,SI8235BA-D-IS1R,SI8642BD-B-ISR,SI8237AD-D-IS,SI8237BD-D-ISR,SI8652AB-B-IS1R,MLX91208LDC-CAL-RE,SI8718BC-A-ISR,SI8631BC-B-IS1,MLX91207LDC-CAA-005-SP,SI8641BB-B-IS1,SI8235AB-D-IMR,SI8631BD-B-ISR,SI82397BD-ISR,SI8651EC-B-IS1,SI8661BB-B-IS1,SI8661ED-B-IS,SI8631EC-B-IS1R,SI8622EB-B-ISR,SI88221ED-ISR,MLX91207LDC-CAA-005-TU,MLX91206LDC-CAH-003-RE,SI8610AB-B-ISR,SI8621ED-B-ISR,SI8232DB-D-ISR,SI8236BB-D-IMR,SI8220BD-D-ISR,SI8641BD-B-IS,SI838X,SI8230BB-D-ISR,SI82398BD-IS,SI8661BC-B-IS1,SI8232BB-D-IS,SI8630BD-B-IS,SI8380P-IUR,SI8384PS-IUR,SI8231BD-D-IS,ACPL-33XJ,SI82398AD-IS,SI82398BD4-IS,SI8622BC-B-IS,SI8600AC-B-IS,ACPL-332J-000E,SI8641BA-C-IUR,SI8605AD-B-ISR,SI8651BD-B-IS,MLX91208LDC-CAL-TU,SI8642AB-B-IS1R,SI82396BB-IS1,SI8630BB-B-ISR,SI8640ED-B-ISR,SI8382PF-IU,SI8655BA-B-IS,SI8237AD‐D‐IS,SI8662BD-B-IS,SI8655BA-B-IU,MLX91206LDC-CAH-003-TU,SI8650BB-B-IS1R,SI8231BD-D-ISR,SI8630BB-B-IS,MLX91207LDC-CAA-007-RE,SI8282CD-IS,SI8220CB-D-ISR,SI8660BB-B-IS1,SI8630BB-B-IS1,SI8645BC-B-IS1R,ACPL-W341-560E,ACPL-W340-060E,SI8220DB-D-IS,SI8642BC-B-IS1,SI8235AB-D-IS1,SI8642ED-B-ISR,SI8752AB-AS3,SI8652BB-B-IS1R,SI82395CB-IS1,SI8231BB-D-ISR,SI8645BA-B-IU,SI8642BB-B-IS1,SI8388P-IUR,SI82397BD-IS,SI875X,SI8285BD-A-IS,SI8650BD-B-ISR,SI8234AD-D-ISR,SI8710CC-B-IS,SI8635BD-B-ISR,SI8710CC-B-IP,SI8605AB-B-IS1,SI82390AD-IS,SI8661EC-B-IS1,SI8711CD-B-IM,SI8610ED-B-ISR,SI8635BC-B-IS1R,SI8606AC-B-IS1R,SI8640EC-B-IS1,SI8602AB-B-ISR,SI82394CB4-IS1,SI8231BB-D-IS1,SI8380S-IU,SI82394AD-IS,SI88244ED-ISR,SI88621ED-IS,SI8663ED-B-ISR,SI8234AD-D-IS,SI8384P-IU,SI8380PS-IUR,SI8382PF-IUR,SI8622EC-B-IS,SI82394AB4-IS1,SI8631BB-B-ISR,SI8712BC-B-IS,SI82397CD-IS,SI8712BC-B-IP,SI8655BD-B-IS,SI8610AB-B-IS,SI871X,SI8235BA-D-IS1,SI8710BD-B-IS,SI8232BD-D-IS,SI8233BB-D-IM,SI8645BB-B-IS1R,SI8631BB-B-IS1,SI8620ED-B-ISR,SI82390BD-IS,SI8622ED-B-IS,SI8235BD-D-ISR,SI8234AB-C-IS1,SI8600AC-B-ISR,SI8642BT-ISR,MLX91207LDC-CAA-015-RE,SI8631BC-B-IS1R,SI8641BC-B-IS1,SI8233BB-D-IS,SI8380PF-IU,SI8620BC-B-ISR,SI8622BD-B-IS,SI872X,SI8380PF-IUR,SI88221ED-IS,SI8233BB-D-IS1R,SI8238AD‐D‐IS,SI8710AC-B-IP,SI8231AB-D-IS1R,SI8751,MLX91206LDC-CAL-003-TU,SI8710AC-B-IS,SI8752,SI8230AB-D-IS1,SI82390CD-ISR,SI88241ED-ISR,SI8630AB-B-IS1,SI8234AB-D-ISR,SI8650EC-B-IS1,SI8712BD-B-IMR,SI8711AD-B-IMR,SI8238BD-D-ISR,SI8230BB-D-IS,SI8719BD-A-ISR,SI8640AB-B-IS,MLX91207LDC-CAA-015-TU,SI8237AD-D-ISR,SI8238BB-D-IS1,SI82395CD-ISR,SI8620BB-B-ISR,SI8645BB-B-IS,SI8650ED-B-ISR,SI8710CC-B-IPR,SI8233BB-D-IMR,SI8716BC-A-IP,SI82394AD4-IS,SI8718BC-A-IP,SI8642BA-B-IU,SI8621AB-B-IS,SI8716BC-A-IS,SI8718BC-A-IS,SI8660BA-B-IS1R,SI8652EC-B-IS1R,ACPL-W340-560E,SI8651AB-B-IS1,SI8631ED-B-IS,SI8719BD-A-IS,PS9531L3-E3-AX,SI8652BB-B-IS1,SI8642ED-B-IS,SI8235AB-D-IM,SI8622BC-B-ISR,SI82394CD-IS,SI8235AB-D-IS,SI8650BB-B-IS1,SI8631AB-B-IS1R,SI8237AB-D-IS1,SI8710,SI8711,SI8655BA-C-IUR,SI8712,SI8663BD-B-ISR,SI8712AC-B-IS,SI8718,SI8719,SI8712AC-B-IP,SI8715,SI8716,SI8717,SI8220BB-D-ISR,MLX91206LDC-CAL-003-RE,PS9402-E3-AX,SI8719BC-A-IPR,SI8652BC-B-IS1,SI8622BD-B-ISR,SI8642EC-B-IS1R,SI8285BD-IS,SI8720BC-A-IPR,SI82394CD-ISR,SI8720,SI8605AD-B-IS,SI8641BA-C-IU,MLX91206LDC-CAL-001-TU,SI8602AD-B-ISR,SI82397AD-IS,SI8641AB-B-IS1R,SI8233BB-D-ISR,SI8237AB‐D‐I

2016年12月15日 - RENESAS,AVAGO,SILICON LABS,MELEXIS - 培训文档-商品应用及供应商介绍

RV1S9207A 0.6 A输出电流，高CMR，IGBT栅极驱动，5引脚SSOP（LSSO5）光电耦合器

型号- RV1S9207ACCSP-10YC,RV1S9207A,RV1S9207ACCSP-10YC#KC0,RV1S9207ACCSP-10YV#KC0,RV1S9207ACCSP-10YX#KC0,RV1S9207ACCSP-10YV,RV1S9207ACCSP-10YC#SC0,RV1S9207ACCSP-10YV#SC0

Mar 29,2021 - RENESAS - 数据手册 - Rev.1.00