【技术大神】隔离驱动器IC在功率电源全桥LLC中的应用

2017-06-20 技术大神活动文章
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随着市场对电源的效率要求越来越高,功率密度越来越大,且对电源可靠性要求也越来越严格。鉴于此,提高电源电路的可靠性变得尤为重要,驱动电路是关键一环。


在大功率电源ATX1500W和2000W项目开发中,遇到一个问题:采用全桥LLC拓扑结构,如下图:


图1


驱动电流平均值1A左右,最高值可以达到2A。最初考虑采用隔离变压器来驱动。由于驱动变压器要做到好,需要完全耦合。耦合好,变压器绕制需5线并绕。又由于空间限制,磁环很小,厂家很难生产和管控。且还需增加UCC27524来隔离驱动,所以总的来说带来的后果就是成本增加和设计的复杂。


图2


图2中左边绕组绕线不平整,线圈出现交叉、重叠等现象,其它绕组OK。测试各项静态电性(电感,圈数,电阻,漏感,耐压等),也完全正常。但上机到电源后,引起电源输出异常。纹波大、效率低、部分重载不开机。这就是杂散电容异常引起。这杂散电容是生产工艺引起,是厂家所难管控的。部分波形异常如下右图:

图3


后来和世强的技术人员沟通后发现,SILICON LABS隔离驱动器Si8233可帮助我成功解决上述难题。
采用Si8233 后原理图如下图3所示,用2颗Si8233 代替了工艺复杂的5个绕组的驱动变压器,电路设计简单得多,大大缩减了产品的研发时间。


图4


通过项目的开发,我简单总结下Si8233的优点。其实,关于Si8233的应用,主要有以下指标:
1)工作电压低,节能,产品效率高;
2)高达5KVRMS的输入与输出的隔离电压;
3)应用简单,没有共同现象;
4)Si8233(4/5/6/8)高达4.0A的峰值驱动电流,不需图腾,可以驱动任何MOS管;
5)Si8233由HS/LS两个完全独立的驱动器组成。


简单介绍Si8233
1)Si8233的BLOCK DIAGRAM


图5


2)Si8233系列可编程的死区时间和重叠保护。防止直通,很高可靠性。


图6


现在电源要求效率越来越高,功率要求做得越来越大,因此LCC,FULL bridge应用越来广泛。而用这些拓扑结构自然少不了隔离驱动器。用Silicon Labs的Si8233系列产品做驱动,效率高,设计简单,可靠性更是关键。


但在设计应用时需注意以下两点:
1)VDDI工作电压低,工作电压范围4.5-5.5V,供电电压要求稳定可靠。
2)IO口对对应的地的电压不能超过VDD+0.5V。


作者:中国长城 龙工


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  • BATI Lv7. 资深专家 2017-06-23
    图文并茂,写的很棒很专业
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GLW(格励微) 数字隔离器/隔离驱动器/总线接口芯片/隔离DC-DC转换器 选型指南

描述- 中科格励微成立于2017年10月,专注于数字隔离技术研究。公司现有员工200余人,拥有一支设计经验丰富的混合集成电路设计队伍,在北京、天津、西安、成都设立四大研发中心。公司掌握自主知识产权的电磁数字隔离器和电容数字隔离器设计技术,建有完整的数字隔离器设计技术平台、片上变压器/电容器加工工艺平台和隔离全参数测试平台。公司产品包括数字隔离器、隔离电源、总线接口、隔离驱动器等系列产品,产品广泛应用于新能源、工业控制、数字电源、智能电气等领域。

型号- GIC1400H-SW,GID3404A-LB,GIB1251-SN,GID2402A-SN,GIC1400H-SS,GID3404D-SN,GIB2491-SW,GIC1603H-SS,GIC1400H-SN,GIC1603H-SN,GIT3232-ST,GIC1603H-SW,GIC1401L-SW,GIC1211L-SN,GIT3232-SN,GID2402A-SW,GID3403B-LB,GID3404D-SW,GID1200,GIB1260-SW,GIB249X,GIC1402H-SW,GIP6414L-SW,GID2402D-SN,GID2402A-LB,GIC1402H-SS,GID3403B-SW,GID3404D-LB,GIC1201L-SN,GIB2582-SW,GIC1601H -SS,GIC1211L-SW,GIT3232,GID3403B-SN,GID2402D-SW,GIC140X,GIC1200L-SW,GIP5028-SW,GIB3251-SW,GID2402C-SN,GID3403C-SW,GID3404C-LB,GID340X,GIP6412L-SW,GIP6411H-SW,GIC1201H-SN,GIC1600H-SW,GID3403C-SN,GIC1600H-SS,GIP6413H-SW,GIC1600H-SN,GID2402C-SW,GIC1201H-SW,GIB3251,GIC1601L-SW,GIC1601L-SS,GID3404A-SN,GIB2492-SW,GIP6410L-SW,GIC1602H-SW,GID2402C-LB,GID1200-SW,GIC1601L-SN,GIC1602H-SN,GIC1401L-SN,GIC1401L-SS,GIC1602H-SS,GIC1402H-SN,GIP641X,GIB3053-SW,GID3404A-SW,GIC1603L-SS,GIP5028,GIC1603L-SW,GID2402B-LB,GID3403A-SW,GIC1603L-SN,GIC1401H-SW,GID3403A-SN,GIC1400L-SN,GIC12XX,GIC1401H-SS,GIC1400L-SW,GIC1401H-SN,GIB2582,GID3404C-SN,GIC1211H-SN,GIB1250-SN,GIP6411L-SW,GIC1402L-SW,GIC1402L-SS,GIC1211H-SW,GIC1402L-SN,GIP6410H-SW,GIB1260,GID3403C-LB,GID3404C-SW,GIC1200L-SN,GIC1601H-SN,GIC160X,GIC1200H-SN,GID3404B-SN,GIP6413L-SW,GIP6414H-SW,GIB125X,GIC1200H-SW,GID2402D-LB,GIC1600L-SW,GIP6412H-SW,GIC1600L-SS,GID3403D-LB,GID3404B-SW,GIC1201L-SW,GIC1600L-SN,GIB4651-SW,GIB3053,GID2402B-SN,GID3404B-LB,GIC1400L-SS,GID3403D-SW,GIC1602L-SS,GID3403A-LB,GID3403D-SN,GIC1602L-SW,GID2402,GIC1601H-SW,GID2402B-SW,GIC1602L-SN

选型指南  -  GLW  - 2024A  - 2024/3/28 PDF 中文 下载

慕尼黑华南电子展开展在即,普莱默电子将携用于电动汽车的电源变压器、功率电感等产品亮相

普莱默电子专注于研发与创新,深入推进了工业4.0,包括电动汽车、VR、M2M、和物联网等。产品组合包括RFID天线、电源变压器、电感、AR/VR运动跟踪传感器、电感耦合器、EMC滤波器和PLC器件等。除了广泛的标准器件外,普莱默也根据最新技术设计并定制解决方案,以实现客户的定制化需求。

原厂动态    发布时间 : 2023-10-19

Littelfuse(力特)集成电路选型指南

目录- Products overview    Solid State Relays Introduction    Gate Drivers Introduction    High Voltage Isolated Analog Switches/Optocouplers/MOSFETS Introduction    Non-Volatile Digitally Programmable Capacitors/High-voltage LED Drivers Introduction    Multifunction Products/Voltage Monitoring & Sensing IC Introduction    Solid State/Optically Isolated Power Relays    Optically Isolated AC Power Switches    Gate Drivers & Linear/Standard Optocouplers    Depletion Mode MOSFET and Telecommunication/Multifunction Products    Global Lab Capabilities   

型号- LF2136BTR,LF2113BTR,IXD_614CI,CPC1225N,IAD110P,CPC1019N,IXD_609PI,ITC135P,CPC1335P,CPC3960Z,TS190PL,IAD110,LAA120,LF2113B,LAA127,PAA150,LAA125,CPC1006N,CPC1018N,LF2101N,PAA190S,CPC3720C,PBB190,LBA127P,LCA120LS,LBA127L,LAA110,CPC1114N,CPC1017N,LBA127S,PLB190S,CPC1394GR,LBB120,PAA191S,LF2104N,LBB126,LBB127,CPC2317N,IXD_602D2,IX4340N,LAA100,CPC1125N,CPC1004N,CPC1016N,PBA150S,CPC1394GV,LAA108,CPC1786J,CPC3710C,LBB110,CPC1966BX8,IXD_630MYI,LF2103N,LBA127LS,LCC120,LCA182,LF2388B,PLA192S,XAA170P,TS190LS,XAA170,LF2190NTR,LF2110B,CPC1393GR,CPC7524,PLA110LS,CPC7695Z,PLA193S,CPC1981Y,IXD_604SIA,CPC1002N,LBA120P,CPC1014N,CPC1135N,LBA120S,PAA191,LBA120L,CPC1788J,PAA190,CPC1393GV,PAA193,CPC1510G,IXD_609SI,LF2113,LF2110,LCB710S,LF2136B,TS117PL,CPC1231N,CPC1001N,CPC1025N,CPC1983B,PAA140LS,CPC1777J,LBB127P,CPC3701C,LOC110,XBB170,IXD_630YI,LOC111,LOC112,LBB127S,PLA190S,CPC1511Y,LOC117,PLA191S,LCA110LS,LBA110L,CPC1983Y,CPC1230N,CPC1963GS,CPC7695B,LBA110S,CPC1972G,TS190,LBA110P,PLB171P,LF2304NTR,LBB126P,LBB126S,CPC3714C,FDA217,XAA170S,CPC1984Y,FDA215,TS120S,LF2136,TS120P,LAA100S,LAA100P,CPC1983YE,LCB716S,LAA100L,LAA120LS,LF2304N,LOC11X,XS170,CPC1593G,CPC2125N,OAA160,IAB110P,LAA110PL,CPC1918J,MXHV9910,LCA182S,CPC1330GR,CPC5622A,LCA129,LCA127,LCA125,CPC1510,CPC1511,CPC1906Y,CPC2017N,LCA120,PAA150P,LCA712S,CPC1907B,PAA150S,LAA110S,NCD2400M,LAA110P,XAA117,LF21904N,LAA110L,ITC117L,TS117LS,PS1201,XCB170,LOC112S,ITC117P,LCA110,LF2103,PAA140L,CPC1908J,LF2110BTR,CPC1560GS,PS2401,LOC111S,CPC1596G,LOC112P,CPC1330G,CPC1560G,LCA220,LCA100,PAA140P,LCA710S,LAA120PL,CPC1560S,PAA140S,CPC1909J,LAA120P,CPC5712U,LAA120L,CPC1593GS,LF2106N,CPC1561B,LOC110S,LOC110P,PAA193S,LOC111P,CPC5603C,OAA160S,OAA160P,FDA217S,LCA715S,LCC110P,CPC3980Z,LCC110S,LCC110,LAA120S,IX4310T,CPC3982T,CPC1943GS,FDA215S,XCA170,CPC5602C,LBA120,OMA160S,LBA127,LCC120S,CPC1106N,CPC1009N,CPC1333G,CPC1563G,LCB127,LCB126,LBA110,IAA110P,ITC137P,LCB120,LCA701S,IXD_604D2,LF21814N,LCB717S,CPC1117N,CPC1008N,CPC1540G,CPC3730C,LF2388BTR,LCB111,LCB110,PLA132S,LCB110S,LAA108S,CPC1727J,CPC1945G,CPC40055ST,LAA108P,PLA160,CPC1945Y,IXD_614SI,LF2104NTR,LCA127LS,XBB170S,CPC1580,XBB170P,PAA110L,CPC1966YX8,XAA117P,CPC1966YX6,XAA117S,LBA710S,LF21064N,PLA170,CPC5712,CPC1593,PAA110P,LF2181N,LF21904NTR,CPC1596,PAA110S,CPC1590,LBA716,LAA125PL,LCB120S,LAA100LS,CPC1393G,PLA140,CPC1705Y,PLA143,LBA710,LCA717S,LF2184N,CPC3909C,PLA140LS,PLA143S,CPC1718J,LCB717,LCB716,CPC1333GR,LCB710,CPC1394G,CPC1706Y,PLA150,IXD_602SI,NCD2100,OMA160,IX4351,LBA110PL,IXD_609SIA,CPC3909Z,LCB126S,PBB190S,LF2184NTR,XS170S,LCA210,CPC1540,LF2190N,IX4427N,IXD_609D2,IX4427M,LBA120LS,LF21844N,CPC1708J,IXD_609CI,LAA127S,CPC1563GS,LAA127P,LAA110LS,CPC1540GS,LAA127L,CPC2907B,LCA110S,CPC1926Y,TS190S,TS190P,CPC2025N,PLA132,TS190L,PLA134,IX4428M,CPC1590P,LCA110L,IX4428N,LAA100PL,CPC1927J,PLA110S,CPC1709J,LAA710,IXD_630MCI,CPC1596GS,PLA134S,PLA110L,CPC5621A,LOC117S,LOC117P,CPC1560,CPC3980,CPC2014N,CPC1563,LF2106NTR,IXD_614YI,LAA125S,PS2601,LAA125P,LCB111S,LAA125L,CPC2330N,CPC1916Y,CPC5620A,LCA120S,PLA110,PAA132S,IX4426M,IX4426N,LCA120L,CPC1580P,LCA100LS,PLA160S,IAA110,PLA172P,ITC117PL,LBA110LS,IX4340UE,CPC1035N,CPC1961G,CPC1779J,CPC9909,LCA125S,PM1204S,LCA210S,LF21844NTR,CPC3703C,LCA125L,PAA110PL,LAA710S,LCA210L,CPC1973Y,LBB120S,CPC1010N,LF2101NTR,CPC1986J,CPC1998J,XCB170S,CPC1964BX6,LBB120P,PLA194S,CPC1510GS,PLA170S,CPC1130N,CPC1972GS,PM1206S,CPC1963G,CPC1390GV,LAA127LS,PLB190,LCA220S,CPC1390GR,PLB150S,IXD_604PI,CPC1976YX6,XCA170S,PD2601,LF21814NTR,CPC1020N,CPC1964B,PLA171P,CPC1961GS,IX4351NEAU,LCB127S,CPC1988J,PM1205S,LCA210LS,IBB110,LCA100S,CPC7514,CPC7512,IXD_609YI,LCA100L,LBB110S,LBB110P,CPC1976Y,PLA140S,PLA140L,CPC1965G,ITC135,ITC137,PD1201,CPC1977J,PAA110,TS120,LCA129S,PBB150S,LF21064NTR,LCA125LS,PBB150P,CPC1965Y,PAA110LS,CPC1030N,CPC3902Z,CPC3708Z,CPC1966B,CPC1978J,CPC5622-EVAL-600R,IXD_630CI,PM1206,PM1205,PM1204,PBB150,CPC1966Y,IX4351NE,LF2181NTR,CPC3708C,PLA150S,CPC1150N,PAA127P,LAA127PL,PAA127S,TS118S,PAA140,CPC1967J,TS118P,CPC1979J,CPC1943G,LAA125LS,LCA717,ITC117,LCA715,LCA712,CPC2030N,LCA710,PAA132,PLB150,LCA127L,PBA150,IXD_602PI,IX4340NE,LCA127S,IAB110,IXD_602SIA,TS117S,LBA716S,LF2103NTR,TS117P,CPC1968J,TS117L,PD2401,LCA701,PLA190,PAA127,PLA191,PLA192,PLA193,IBB110P,PLA194,IXD_614PI,CPC1390G,IXD_604SI,CPC1726Y,TS117,TS118

选型指南  -  LITTELFUSE  - 0422 PDF 英文 下载

【应用】国产隔离驱动器PAI8211A-SR助力30KW ACDC双向电源设计,最高驱动电流可达6A

SIC MOS管常用于30KW ACDC双向电源中的逆变部分,由于电源设备的功率大、电压高,且SIC MOS的驱动电流达到A级别,需要一个隔离型栅极驱动器用于保护控制电路不受干扰,本文介绍荣湃的隔离驱动器PAI8211A-SR用于30KW ACDC双向电源。

应用方案    发布时间 : 2023-03-16

ROHM(罗姆)电源管理IC选型指南(英文)

目录- Linear Regulators    Switching Regulators    System Power Supply ICs    Non-isolated type ACDC Controller ICs    Isolated and Non-isolated Type ACDC Converter    Isolated Type ACDC Converter ICs    Gate Drivers    Temperature Monitor    Power Management Switch    Wireless Power    Battery Management IC    Voltage Detectors (Reset ICs)   

型号- BD7673AG,BU90006GWZ,BAJ0CC0FP,BD81026MUV,BA18JC5T,BD52XXFVE SERIES,BD18KA5W,BD1CIC0WHFV,BD1CIC0W,BU43XXG SERIES,BH25RB1WGUT,BD18HA3WEFJ,BD7602GUL,BU27TA2WHFV,BD82001FVJ-LB,BAJ2CC0WT,BD12IC0MEFJ-LB,BD50FA1MG-M,BD9109FVM-LB,BD15HA5WEFJ,BD50HC5MEFJ-C,BA70BC0FP,BD50FD0WHFP,BD70GA5MEFJ-LB,BD50HC5MEFJ-M,BM61M41RFV-C,BD9C301FJ,BU48XXF SERIES,BD15KA5WFP,BU1BTD2,BD30GA5MEFJ-M,BD15GC0MEFJ-LB,BD00GA5MEFJ-LB,BM2SC123FP2-LBZ,BD80C0AWFP2-C,BD50GA3WNUX,BD9P135MUF-C,BD18HC0MEFJ-M,BD46EXX1G-M,BU30TA2WNVX,BD71L4LG-1,BD30IC0W,BD95821MUV,BA50JC5T,BD70HC0WEFJ,BD00GC0MEFJ-M,BD8158FVM,BD49XXFVE SERIES,BA25BC0WFP,BD12IC0WEFJ,BD18HA3MEFJ-LB,BD53XXG-2M SERIES,BU32TD3WG,BM6112FV-C,BD87A34FVM,BM2P26CK-Z,BD30GA3W,BD90FD0W,BD52XXG-2C,BD6046GUL,BD47XXG SERIES,BD82006FVJ-M,BD10KA5WFP,BA03CC0FP,BUS1DJC0GWZ,BD433M5FP-C,BD18HC5MEFJ-M,BD90C0AFPS-LB,BU15JA2VG-C,BM2P0361K-Z,BM2P063EK-LBZ,BU30TD2,BD2066FJ-LB,BU30TD3,BAXXDD0T,BAXXDD0W,BA17805FP,BD8313HFN,BD22621G-M,BD80GA3WNUX,BDJ2FC0WFP,BH31NB1WHFV,BD2201GUL,BD6529GUL,BD750L5FP-C,BD82039FVJ,BD9D322QWZ,BD18IA5MEFJ-M,BM2P151S-Z,BD60HA5MEFJ-LB,BH29M0AWHFV,BD95514MUV,BA70BC0,BD70522GUL,BD25KA5WF,BU18JA2DG-C,BD9S200MUF-C,BD33HA5MEFJ-LB,BD3573YFP-M,BD80FD0WHFP,BD9E303EFJ-LB,BD25HA3MEFJ-M,BUXXSD2MG-M,BU29TD2,BD4271HFP-C,BD37210AMUV,BU29TD3,BD45XX1G,BD00HA5MEFJ-M,BD52XXG-2M,BD30GA3MEFJ-LB,BD9701FP,BD25GA5MEFJ-LB,BD8311NUV,BH28RB1WGUT,BU2ATD2WNVX,BU18SA4WGWL,BU32TD2WNVX,BD3539FVM,BD10IC0WHFV,BU12JA2MNVX-C,BAXXBC0,BU48XXFVE 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SERIES,BD25IC0W,BDJ2FC0W,BD00C0AWFP2-C,BA3259HFP,BM2P101X-Z,BA08CC0WFP,BD00FA1WEFJ,BD46EXX5G-M SERIES,BM2P054F,BDJ0GA3WNUX,BD7691FJ,BD82004FVJ-M,BD50FC0FP,BM2P060MF-Z,BD15HA5MEFJ-LB,BD50FC0W,BD60FC0WFP,BD48LXXG,BD25GA3W,BA50BC0WFP,BD18HA5WEFJ,BD9060F-C,BA15DD0WT,BA33BC0,BD2051AFJ,BU18TD2BD00HC5WEFJ,BA17809CP,BD6042GUL,BD35395FJ-M,BD80C0A,BD00FC0WFP,BD70GA3WEFJ,BHXXRB1WGUT,BD80FC0WEFJ,BD2266G-M,BM6101FV-C,BD15FD0WHFP,BD80C0AFP-C,BD82020FVJ,BD7690FJ,BD50C0AHFP-C,BDJ0GA3MEFJ-M,BD7684FJ-LB,BAJ0BC0,BA70BC0WT,BA08CC0FP,BDXXIA5,BD50C0AFP-C,BU25TD3WG,BD99950MUV,BM2P0151-Z,BD48EXXG 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选型指南  -  ROHM  - Edition 2022  - 2022/8/3 PDF 英文 下载 查看更多版本

【应用】数明SLMI8233BDCG-DG隔离驱动器用于户外电源,采用SOP16W封装,具有高绝缘电压、宽电压输入等特点

随着人们逐步增长的自驾旅行需求,更多的生活家电被带到了户外使用,大功率的逆变电源可以满足电器的户外用电需求,提供更好的使用体验。 这里隔离驱动推荐数明半导体SLMI8233BDCG-DG隔离驱动器。

应用方案    发布时间 : 2023-01-05

选用隔离变压器DC/DC芯片做隔离电源设计时,要求单电源5V供电,输出功率2W~3W给变压器,请问是否有合适型号推荐?

推荐SGM46000XPS8G/TR是一个集成初级侧控制器和H桥驱动隔离变压器DC/DC芯片,可用于隔离电源设计。其特点如下:• 用于隔离电源,可提供高达3W输出功率给变压器• 单电源2.5V~5.5V宽工作电压范围• 内部电阻器可编程振荡器模式• 带有看门狗的外部时钟模式• 禁用模式• 欠压锁定功能• 热关机• -40℃~125℃• 绿色SOIC-8封装

技术问答    发布时间 : 2017-07-01

【应用】光耦兼容型隔离驱动器SLM340CK-DG用于UPS不间断电源,CMTI高达150kv/μs

UPS不间断电源项目,母线到电池BUCK-BOOST电路部分的IGBT之前通常会选用传统光耦驱动器进行隔离并驱动;推荐数明半导体采用容隔离技术的光耦兼容型隔离驱动器SLM340CK-DG,输入控制采用电流控制的策略。

应用方案    发布时间 : 2022-12-23

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