【应用】基于SI8281电压隔离驱动器的单电源供电方案实现MOS管或IGBT驱动

时间： 2018-08-30 来源：世强

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目前主流的驱动方案采用双电源的供电方式，原边提供芯片的工作电源，芯片副边提供驱动的输出电压，这种方案往往需要在辅助电源端设计三路电源，正常的芯片工作需要原边5V电压，以及驱动开通时的开通电压，驱动关断时的负电压，这种方案往往很难满足一些产品小体积化的需求；有时设计为了从产品体积上考虑，可能会需要驱动芯片的供电方式越简单越好，而SILICON LABS推出的SI8281电压隔离驱动器可以满足单电源实现供电的同时，还具有米勒钳位和短路保护功能。

图1为SI8281的典型运用设计图，通过该图可以实现原边供电，通过变压器DC-DC转换实现芯片的副边供电，满足输出驱动控制，既可以减小设计的体积，同时又可以降低整个驱动设计的成本。SI8281可以满足输入Vin为5V时，通过变压器DC-DC转换后的功率达2W；也可以满足Vin输入在3.3V时，通过变压器DC-DC转换后的功率达1W，满足不同的输入电压设计；典型的输出驱动电压在开通时15V,关断时-11V，芯片本身的开关频率可达250KHz,满足开关电源工作时的频率需求。

图1 SI8281典型运用设计图

SI8281需要注意的是在原边进行DC-DC转换时，芯片本身是通过VSNS作为电压反馈来进行占空比调节，通过VDD串两个分压电阻，VSNS连接到两个电阻中点采到输入电压1.05为基准点来实现一个闭环反馈，如下图2所示：

图2 VSNS做为DC-DC转换的电源反馈运用

在芯片的驱动侧，具有DSAT检测功能，通过串接一个限流电阻和快恢二极管来实现IGBT驱动或MOS管驱动在可能出现过流会短路时VCE变化来实现保护功能，防止炸管发生；而CLMP引脚功能则实现抑制管子在工作过程中会有高的dv/dt,可能产生的电压通过电容叠加到门极电压上造成门极电压太高而影响控制的性能甚至可能引起驱动管的损坏。

SI8281本身从原边单输入电源5V或者3.3V，然后经过DC-DC转换实现芯片副边供电，相比传统的供电方式，可以节省设计的空间以及外围器件，降低设计成本；而芯片自带的反馈功能能确保该DC-DC转换的稳定及可靠性；输出具有DSAT及CLMP保护功能，保证整个驱动系统的可靠性；综合相比传统的带保护驱动芯片来说，具有集成度高的特点，从而在简化设计，减小设计体积及成本有很大优势，是一款非常合适小体积，低成本的驱动设计芯片。

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射频 Lv7. 资深专家 2018-10-25

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Jjd Lv4. 资深工程师 2018-10-23

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芬里安 Lv7. 资深专家 2018-10-21

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天行健 Lv6. 高级专家 2018-10-17

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yuyu Lv8. 研究员 2018-08-30

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luose Lv8. 研究员 2018-08-30

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型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS

WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,WIMA,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,WOLFSPEED,PI,ROGERS,MELEXIS,SGMICRO - 优选器件方案 - V2.1

世强硬创获索力德普授权代理，大功率IGBT模块实现10PCS+并联使用

索力德普产品广泛应用于电焊机、感应加热、光伏领域、光伏逆变器、储能变流器、大功率变流器、电机/伺服驱动器、不间断电源、高频开关应用、风电变流器、新能源汽车等领域。

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数明半导体（Sillumin）光伏逆变器用芯片产品选型指南

描述- 光伏逆变器是将光伏组件产生的直流电转换成交流电的设备。按照是否与电网并网分为并网逆变器和离网逆变器。并网逆变器又可以分为集中式逆变器、集散式逆变器、组串式逆变器、微型逆变器等。带有储能功能的并网逆变器又称储能逆变器。离网逆变器一般都具有储能功能。光伏逆变器的前一级是光伏组件，一般由多个光伏组件串并构成，后一级是电网。光伏逆变器一般包含MPPT模块、DC/AC逆变模块、双向DC-DC储能模块等。模块间需要实现可靠通信及安规隔离等功能，而且每个模块都需要满足10-25年的使用寿命。这对系统的设计与关键器件的性能提出严苛的要求。

型号- SILM59XX 系列,SILM5350RABCA-DG,SILM5142SCM-DG,SILM8244BBCG-DG,SILM8243ABCP-DG,SLMI335CG-DG,SILM5150SDC-DG,SILM5350SDBCA-DG,SILM8243GBCP-DG,SILM5350PABCA-DG,SILM5350HABCA-DG,SILM8244DBCP-DG,SLMI8230DDCG-DG,SILM5206E25-DG,SILM58XX系列,SLMI8232DDCG-DG,SLMI332HCG-DG,SILM5350FABCA-DG,SILM5350RGBCA-DG,SILM5350PGBCA-DG,SILM5721CM-DG,SILM5768LCG-DG,SLMI8231BDCG-DG,SILM5722FCA-DG,SILM5206,SLMI8233BDCG-DG,SLMI8235BDCG-DG,SILM5767FCG-DG,SILM5761FCG-DG,SLMI823X系列,SILM5766CG-DG,SILM5350HGBCA-DG,SLM27211EL-7G,SLM2186,SILM5741FCG-DG,SILM8244GBCG-DG,SLM27212,SILM824X,SLM27211,SILM5762CG-DG,SIL M5762FCG-DG,SLMI8233HBDCG-DG,SILM5721FCA-DG,SLMI350DB-DG,SILM5740CG-DG,SILM576X系列,SLMI8233HDDCP-DG,SILM5350系列,SILM5852SHCG-DG,SILM5206M05-DG,SILM5742FCG-DG,SILM8245BBCP-DG,SLMI333CG-DG,SILM8244BBCL-DG,SILM27624,SILM5731CG-DG,SILM5350MBDCM-DG,SILM5350PBBCA-DG,SLM343CK-DG,SLM340CK-DG,SILM5350PGDCM-DG,SILM5350MDBCA-DG,SILM576X,SILM57XX,SILM8245DBCG-DG,SILM5150SCG-DG,SILM5350HBBCA-DG,SILM5766FCG-DG,SILM27624MGB-DG,SILM5350PADCM-DG,SLMI8235HDDCG-DG,SILM5350HADCM-DG,SLMI331HCG-DG,SLMI34X,SILM574X系列,SILLM5764FCG-DG,SILM5350FGDCM-DG,SILM8245ABCL-DG,SLMI333HCG-DG,SILM5992SHCG-DG,SILM8243ABCL-DG,SILM5742CG-DG,SILM8244DBCL-DG,SILM27212EK-DG,SILM5722FCM-DG,SILM8245DBCL-DG,SILM8244GBCL-DG,SILM5730FCG-DG,SILM5350RBDCM-DG,SLM27524,SILM5741CG-DG,SILM5350SGDCM-DG,SILM5764CG-DG,SILM5150S,SILM5760CG-DG,SILM5350MADCM-DG,SLMI8234HBDCP-DG,SILM8244DBCG-DG,SILM5350SBBCA-DG,SLM345CK-DG,SILM5769LCG-DG,SILM5350,SILM5142SCG-DG,SLMI8235HBDCG-DG,SILM8243BBCP-DG,SLMI335HCG-DG,SILM5720FCM-DG,SILM8245BBCL-DG,SLMI350,SLMI8235HDDCP-DG,SLMI8233DDCG-DG,SILM5144SCA-DG,SLMI33X,SLMI334CG-DG,SILM8245ABCG-DG,SILM5761CG-DG,SLM34X系列,SILM5767CG-DG,SLMI8233HDDCG-DG,SILM5721FCM-DG,SILM5722CM-DG,SLMI334HCG-DG,SILM5350MGBCA-DG,SILM5350FBBCA-DG,SLM27524CA-DG,SILM5202CM-DG,SILM5350RADCM-DG,SILM5350SABCA-DG,SILM8243BBCG-DG,SILM824X系列,SILM5206E05-DG,SILM5765CG-DG,SLMI8234HDDCP-DG,SILM5206系列,SLMI8234HBDCG-DG,SILM8244ABCP-DG,SLMI8235HBDCP-DG,SILM5350RDBCA-DG,SILM8244GBCP-DG,SILM27212系列,SILM8243DBCP-DG,SILM5350MABCA-DG,SILM27624HGB-DG,SILM573X系列,SILM52XX,SILM5350HDBCA-DG,SILM5350PDBCA-DG,SILM5350FDBCA-DG,SILM5851NHCG-DG,SILM5142S,SILM5211CM-DG,SILM8245BBCG-DG,SILM5206M25-DG,SILM27624HCA-DG,SILM5763CG-DG,SLMI332CG-DG,SLM27524GB-DG,SLM34X,SILM8243BBCL-DG,SILM5150,SLMI8235DDCG-DG,SILM5350HBDCM-DG,SILM5720CM-DG,SILM5765FCG-DG,SILM5350SGBCA-DG,SLMI8231DDCG-DG,SLM346CK-DG,SILM5350RDDCM-DG,SILM8243ABCG-DG,SLMI8230BDCG-DG,SILM5722CA-DG,SLMI8234BDCG-DG,SILM5350FDDCM-DG,SILM27212,SLM27211EK-DG,SILM5731FCG-DG,SILM8243GBCG-DG,SLM27211系列,SILM5350HGDCM-DG,SILM5991SHCG-DG,SLMI330CG-DG,SILM5768LNCG-DG,SILM5769LNCG-DG,SILM27624LCA-DG,SILM8244ABCL-DG,SILM5350MGDCM-DG,SILM5200CM-DG,SILM8243DBCL-DG,SILM5740FCG-DG,SILM8245GBCL-DG,SLM27211CA-DG,SILM5760FCG-DG,SILM5720FCA-DG,SILM5730CG-DG,SILM8244ABCG-DG,SILM27624LGB-DG,SILM5350MDDCM-DG,SILM8243GBCL-DG,SILM52XX系列,SILM5350PBDCM-DG,SLMI330HCG-DG,SILM574X,SILM58XX,SLMI33X系列,SILM5932SHOCG-DG,SILM5350SDDCM-DG,SLMI8234HDDCG-DG,SLM341CK-DG,SILM5721CA-DG,SILM5350MBBCA-DG,SILM5150SCM-DG,SILM5350SADCM-DG,SILM8245GBCG-DG,SILM572X系列,SILM5350FGBCA-DG,SILM573X,SILM8244BBCP-DG,SILM5720CA-DG,SLMI823X,SILM5350FBDCM-DG,SLMI8234DDCG-DG,SILM5350FADCM-DG,SILM27624MCA-DG,SILM5350RBBCA-DG,SILM5350SBDCM-DG,SILM5350RGDCM-DG,SILM572X,SILM5350HDDCM-DG,SILM5763FCG-DG,SILM5350PDDCM-DG,SILM5144S,SILM59XX,SLMI8232BDCG-DG,SLMI8233HBDCP-DG,SILM8243DBCG-DG,SLMI331CG-DG,SLM27211CB-DG

2023/7/21 - 数明半导体 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

数明半导体聚焦研发高性能、高可靠的模拟芯片并提供系统的整体解决方案，所有核心技术和IP全部自研

数明半导体所有核心技术和IP全部自研，产品涵盖驱动芯片、隔离器、电源管理及智能光伏等，拥有独立自主知识产权，并于2020年获评为“高新技术企业”，2022年获评为“专精特新”企业及上海市专精特新“小巨人”企业。

2022-08-24 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

【IC】瞻芯电子全新升级双通道驱动芯片IVCR2504，拉灌电流峰值由4A增加到5A

瞻芯电子推出了一款全新升级的双通道驱动芯片IVCR2504，它延续了经典的IVCR240x系列芯片的高速、安全、紧凑的特点，并将拉灌电流峰值由4A增加到5A，驱动能力更强，且上拉速度更快，也同样兼容高达24V宽幅输入供电，并集成欠压保护功能，能高效、安全地驱动Si MOSFET, IGBT以及GaN功率器件。

2023-11-08 - 产品代理服务技术支持批量订货

【方案】3KW光伏水泵逆变器优选元器件方案

描述- 本方案采用Vincotech高开关频率IGBT模块、Silicon Labs电容隔离、进芯电子DSP控制芯片等器件组成的光伏水泵逆变器电路，将西部丰富的太阳能资源转换为水泵工作所需要的交流电，实现了供电清洁无污染。同时对灌溉系统的水位进行采样监控，达到对逆变器工作实时控制的目的，安全高效。

型号- ADP32F12A-150QP G,TFLEX HD300,ADP32F12A-150QPG,TPCM780,10-FY074PA100SM-L583F08,SM5G-GGG-T-080S-000,PV-STICK-_VPE10,SI8621BD-B-ISR,EKY-800ELL391MK30S,SI8233BB-D-IS1,PV-STICK+_VPE10,SGM2036-3.3YN5G/TR,0505025.MXEP,PV BSS VAPM 5P M,SMCJ64CA,PV PS VAPM 5P F

NIPPON CHEMI-CON,VINCOTECH,WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,SGMICRO,ADVANCECHIP,SMI - 优选器件方案 - V1.0

数明半导体（Sillumin）伺服/变频驱动选型指南

描述- 伺服变频电机驱动产品涵盖低中高压的不同额定功率产品，产品性能主要体现在电机的转速、位置、力矩控制性能-即“稳准快”，恶劣工况下的稳定性和可靠性等。数明为此应用提供非隔离门极驱动、隔离门极驱动、接口、数字隔离器、隔离采样及隔离电源等丰富的产品及系统解决方案。

型号- SILM515X,SILM59XX 系列,SILM5142SCM-DG,SLM2106SCA-13GTR,SLMI335CG-DG,SILM5150SDC-DG,SILM1057SEN-DG,SILM5202CM-AQ,SLM2136CF-DG,SLM7888,SILM6478GA-AQ,SILM514X,SILM5740F-DG,SILM52XX,SLMI332HCG-DG,SLM2181,SILM5721CM-DG,SILM105XS,SILM5206,SILM5722FCA-DG,SILM5851NHCG-DG,SILM1044SEN-DG,SILM5142S,SLM2106,SILM1044SCA-DG,SLM2103,SILM5991SHCG-AQ,SLM2104,SILM1057SCA-DG,SILM5721FCA-DG,SILM5932SHOCG-AQ,SLMI350DB-DG,SILM105XS系列,SLMI332CG-DG,SILM105X,SILM5852SHCG-DG,SLMI333CG-DG,SLM34X,SILM1040SCA-DG,SILM1050SCA-DG,SLM2136,SILM5720CM-DG,SILM6478CB-AQ,SLM7888MD,SILM6478,SILM1051SCA-DG,SLM346CK-DG,SLM343CK-DG,SLM340CK-DG,SILM104XS,SILM5741F-DG,SILM104X,SILM5722CA-DG,SILM57XX,SILM5150SCG-DG,SLM210X,SILM5740-DG,SILM1051SEN-DG,SILM5851NHCG-AQ,SILM5992SHCG-AQ,SLMI331HCG-DG,SILM574X系列,SILM5211CM-AQ,SILM1042SCA-DG,SLMI330CG-DG,SILM5991SHCG-DG,SLMI333HCG-DG,SLM7888CH,SILM1050SEN-DG,SILM1040SEN-DG,SILM5992SHCG-DG,SILM514XS,SLM2181CA-DG,SLM2103SCA-13GTR,SILM5722FCM-DG,SILM5720FCA-DG,SLM2104SCA-13GTR,SILM52XX系列,SLMI330HCG-DG,SILM5150S,SILM574X,SILM58XX,SILM5768,SILM5742-DG,SILM5932SHOCG-DG,SLM341CK-DG,SILM5721CA-DG,SILM5150SCM-DG,SILM572X系列,SILM5992,SLM345CK-DG,SILM5142SCG-DG,SILM585X,SLM2106SCJ-13GTR,SILM515XS,SLMI335HCG-DG,SILM5741-DG,SILM5720CA-DG,SILM5720FCM-DG,SLMI350,SILM104XS系列,SILM5144SCA-DG,SILM1042SEN-DG,SLMI33X,SLMI334CG-DG,SLM34X系列,SILM58XX 系列,SILM572X,SILM5144S,SILM59XX,SILM5721FCM-DG,SILM5722CM-DG,SLMI334HCG-DG,SILM5742F-DG,SLMI33X 系列,SLMI331CG-DG,SILM5200CM-AQ,SILM5852SHCG-AQ

2023/5/23 - 数明半导体 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

【方案】125kW（1500VDC系统）光伏逆变器优选器件方案

描述- 本方案基于 1500VDC 系统，提出了在 BOOST 电路采用高集成度对称式 BOOST 模块，内置全 SiC MOS 和二极管，以提高开关频率和减小升压电感体积。在逆变电路采用 NPC 拓扑结构，耐压高达 2400V，在满足1500V 系统耐压需求的基础上，采用了低耐压的 IGBT，实现了较高的开关频率，有利于光伏逆变器实现更高的效率和更小的体积。

型号- TFLEX HD300,C3M0065090D,C2M1000170D,10-F124NID150SH03-LG18F98,10-F124NIE150SH03-LG28F98,RA-8565SA,PS9402,MLX91208,10-F124NIX150SH03-LGX8F98,28R1101-000,28R0610-000,LSIC2SD120E30CC,28R1476-100,92ML,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,KT05-1A-BV88622,28R1953-000,28B0141-000,WGM110,R5F56514FDLJ,WM 4C,C4D30120D,10-FY09S2A065ME-L869L08,SID1152K,SI8621BD-B-IS,SI8261BCD-C-IS,SID11X2K

WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,CREE,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,EPSON,PI,ROGERS,MELEXIS - 优选器件方案 - V1.1

全碳化硅功率mos是否和igbt一样驱动需要负压？有没成熟的驱动芯片推荐？

SIC MOSFET驱动是需要负压的，而GaN FET是可以不用负压。成熟的SIC MOSFET驱动芯片，推荐Silicon Labs 的SI827x，可以参考：如何为SIC MOSFET选择一款理想的隔离驱动芯片？

2019-10-15 - 技术问答代理服务技术支持批量订货

芯进（CrossChip）霍尔传感芯片/霍尔开关/驱动芯片/隔离产品/直流无刷电机选型指南

目录- 企业简介霍尔效应电流传感芯片隔离产品/驱动芯片线性霍尔传感芯片直流无刷电机霍尔开关

型号- CC6202,CC6203,CC6201,CC6402A,CC653X系列,CCH477,CC6213,CC6401E,CC6212,CC650X系列,CC6210,CC8110,ICC8334,ICC8333,CC6207M,ICC8332,ICC8331,CC6211S,CC6102R,CC6208,CC6209,CCH477E,CC6206,CC6207,CC8108,CCH477G,CC6204,CC6205,CC6103,CC6500,CCH890,CC6104,CC6101,CC6102,ICC833X,ICC8741,CC7030,CC6921B,CC7031,CCH891,CC6105R,CC6217,CC6215,CC6511,CC6115,CC6112,CC6113,CC6111,CC6920B,CC6907,CC6905,CC6903,CC6904,CC6902,CC6503,CC6900,CC6504,CC6229,CC6501,CC6105,CC6502,CC6401,CC6121,CC690X,CC650X,CC6407C,CC6533,CC6412,CC6531,CC6410,CC692X系列,CC6130,CC6927,CC6928,CC6925,CC6926,CC6409,CC6923,CC6924,CC6407,CC6921,CC6404,CC6922,CC6402,CC6920,CC6403,CC6422,CC6423,CC6541,ICC833X系列,CC6420,CC6421,CC6533B,177,CC692X,CC690X系列,CC6419,CC6418,CC6415,CC6416,CC6534,CC6413,CCH284,CC653X,CC6425

2023/6/26 - 芯进电子 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

【视频】虹美车规SiC二极管/GaN FET/IGBT，提供DC-DC/光伏逆变/快充等新能源、工业解决方案

型号- HM01N100PR,HMS11N70Q,HMS7N80,HMS5N80,HMS5N90R,HM4N65R,HMS5N70R2,HMS20N80,HM3N150,HM8N100F,HMG20N65F,HMS5N70R,HMG20N65D,HMS10N80,HMS13N65Q,HMS15N80D,HM40N120AT,HMS11N65Q,HMG40N65AT,HMS5N65R,HM3N100,HM1N60R,HMS5N90R2,HM0565MR,HMN9N65D,HMS5N65R2,HMN11N65D,HM3N120,HM2N65R,HM40N120FT,HMG40N65FT,HM4N60R

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【产品】600V高压半桥门极驱动芯片，用于驱动高速MOSFET和IGBT

IXYS（LITTELFUSE收购）推出的IX21844是一款可用于驱动高速MOSFET和IGBT的高压半桥门极驱动器芯片，可提供1.4A的源电流和1.8A的灌电流，浮动高侧通道可以从公共基准驱动600V N沟道功率MOSFET或IGBT。非常适用于开关电源、电机驱动逆变器、直流/直流转换器、不间断电源（UPS）等应用领域。

2018-08-09 - 新产品代理服务技术支持批量订货