【经验】Si823x系列数字隔离器助力实现简单可靠的高速半桥驱动方案
传统的普通光耦隔离型驱动电路开关速度慢,延时长,已不适用变换器的要求。磁隔离虽然效果良好,但电路复杂,需要占用大量的电路空间,不符合功率密度的要求。SILICON LABS推出的半桥驱动si823x系列数字隔离器,内部集成两路完全独立的驱动,转换速率快,高共模抑制比使驱动方案变得简单可靠。
si823x系列数字隔离器包含si8232、si8235、si8237、si8238多个型号,其内部框图如图1所示。
图1 si823x系列数字隔离器内部框图
一、si823x系列数字隔离器引脚功能定义
1、VIA、VIB是与TTL电平兼容的输入端。VIA或VIB高电平时对应的VOA、VOB输出变高。VIA和VOA、VIB和VOB类似于光耦加驱动的驱动组合,但不同在于si823x采用射频载波发射与接收而不是光调制隔离,这种结构提供了一个强大的隔离通道。
2、DISABLE为输出使能端。DISABLE端接高电平,使能端被禁用,输出端固定输出低电平。
二、si823x系列数字隔离器的应用电路
图2 si823x系列数字隔离器驱动电路
图2电路上桥臂采用D1和C1组成的自举浮驱电路。自举电路原理如下图所示:
图3 自举电路CB充电路径
图4 自举电路CB放电路径
图5 自举电容纹波周期
举例说明自举电路参数设计。
实例说明:
Q1MOSFET------ Qg= 85nC,VGS = 10V,tR = 35ns
二极管D1 ------- VF = 0.7V
VDDA--------12V 时偏置电流3mA
FPWM = 200kHz,D = 10% to 90%、周期Tcyc=5us
ISOdriver UVLO =9.0V
1、首先确定CB最大充电电荷量QCB
QCB包含Q1栅极电荷QG和VDDA电源偏置电流IB
QCB=QG+(D*Tcyc*IB)=85nc+(0.9*5us*3mA)=98.5nC。
2、确定CB电容值
在高端驱动周期中,CB必须提供98.5nC电荷,充放电纹波ΔV=5%*12V
CB ≧ QCB/ΔV ≧ 98.5nC/(5%*12) ≧ 164nF 选取CB=180nF
3、确定RB值
占空比受限于自举电容CB刷新电荷所需要的时间。最低导通时间,即给自举电容充电或刷新电荷的时间,必须匹配这个时间常数。该时间常数取决于自举电阻,自举电容和开关器件的占空比,用下面的等式计算:
τ=RB*CB/D
RB ≤ (1-Dmax)*Tcyc/(5*CB) ≤0.566mΩ
自举二极管D1的电压额定值必须足够高,同时具有足够快的反向恢复时间以避免瞬间将电流从高压漏极电源传送到较低电压VDD电源。
相信通过上述介绍对Silicon Labs的si823x系列数字隔离器的驱动电路设计有了很清楚的理解,驱动变得简单可靠。
如果您感兴趣记得收藏和点赞哦,感谢!有问题请留言或电话联系世强400-887-3266。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由charles_song提供,版权归世强硬创平台所有,非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:世强硬创平台”。
相关推荐
【技术大神】基于高速数字隔离器的通信电源优化方案
高速数字隔离器和隔离电源结合的Si88242外置变压器,可提供5W输出功率,83%隔离电源转换效率。
设计经验 发布时间 : 2017-07-14
【经验】数字隔离器Si8660在IPM前端隔离应用互锁的实现方法
小型伺服驱动应用中通常使用IPM作为功率核心,现在很多设计中采用Silicon Labs数字隔离器Si8660作为驱动与功率IGBT之前的隔离。由于电容隔离不能像光耦设计能做到上下桥臂互锁,本文介绍Si8660数字隔离器实现上下桥臂的方案。
设计经验 发布时间 : 2019-12-14
【应用】符合医疗电气设备标准IEC60601-1的Si864x数字隔离器为医疗器械提供安全可靠隔离
医疗电气设备标准IEC60601-1(医用)要求在250VAC工作电压下,加强绝缘需要8毫米的爬电距离。通用的WBSOIC16爬电距离只能做到7.6mm,不能满足设计需求。对此Silicon labs公司推出新的IS2/IS3封装,满足8mm爬电距离需求,同时支持250Vrms增强型医疗应用。
设计经验 发布时间 : 2019-01-17
数字隔离器Si8640的VDD1和VDD2是否可以接不同的电压,如VDD1接5V,VDD2接3.3V?
可以,数字隔离器Si8640除了具有电气隔离的功能之外,还可用于在VDD1和VDD2接不同电压,进行逻辑电平转换。
技术问答 发布时间 : 2017-05-05
【应用】速率高达150Mbps数字隔离器Si8640BA-B-IU应用于I2S信号隔离,有效解决音频信号的底噪问题
本文主要介绍通过使用Silicon Labs Si8640BA-B-IU隔离芯片彻底的将解码板和音频板的I2S信号隔离开,避免了解码板的数字噪声影响音频信号的底噪,实测数据从6uV降低到了2uV;同时该芯片的速率高达150Mbps,能满足更多信号类型的隔离,是我们多通道信号隔离芯片的一个理想选择。
应用方案 发布时间 : 2020-05-28
Silicon Labs隔离栅极驱动器和数字隔离器为数据中心提供强大的可靠性和安全性
Silicon Labs旗下的栅极驱动器和数字隔离器,借助其顶尖的数字隔离技术,能在要求严苛的数据中心环境中提供出色的性能和强大的可靠性,同时不影响安全性。
原厂动态 发布时间 : 2021-02-28
数字隔离器选型:速度高达150M的Silicon Labs数字隔离器,成熟应用于新能源汽车,医疗,工业控制等领域
Silicon Labs数字隔离器产品具有低功耗,最多可达8通道,提供良好的电磁兼容性,有效避免外部电磁干扰,全系产品均过AEC-Q100车规级认证,常年备库存,价格便宜20%。世强是Silicon Labs数字隔离器代理商,可提供Silicon Labs数字隔离器新产品新技术、技术资料、Silicon Labs数字隔离器选型,Silicon Labs数字隔离器供应等服务。
原厂动态 发布时间 : 2018-06-11
【应用】驱动隔离器+数字隔离器,实现车载OBC控制器MOS管驱动和总线隔离
Silicon Labs推出最高输出电流为4A,安全隔离电压为5kvrms的隔离驱动器 Si8233和专为SPI通信隔离而定制的数字隔离器Si8641。
新应用 发布时间 : 2017-11-03
4通道数字隔离器Si8641,其使能引脚EN1和EN2如何使用?
4通道数字隔离器Si8641的使能引脚EN1和EN2用于控制输出,当接高电平或悬空时,其对应通道的输出与输入信号一致;当使能引脚接低电平时,对应通道的输出呈高阻态。
技术问答 发布时间 : 2017-05-05
带DC-DC控制器的数字隔离器件,外部的DC-DC转换所用到的变压器是否有推荐的型号?
带DC-DC控制器的数字隔离器件Si88XX外部所接的变压器可以使用UTB02185s,或者采用世强提供的方案,具体咨询和订货请联系400-887-3266。
技术问答 发布时间 : 2017-05-05
四通道数字隔离器Si8641,其输入端的电源VDD1和输出端的电源VDD2应该使用3.3V,还是5V?
数字隔离器输入和输出两边的电源VDD1和VDD2,如果是与5V器件接口,则对应的的电源使用5V供电;如果是3.3V器件,对应的电源使用3.3V供电,VDD1和VDD2的电压可以不相同。
技术问答 发布时间 : 2017-05-05
【选型】为电动汽车BMS通信隔离设计选择一款合适的数字隔离器
Silicon Labs推出的 Si8621/Si8622/Si8641数字隔离器最高速度均可达到150Mbps;Si88xx数字隔离器集成DC/DC转换器,通信速率高速 100 Mbps。
器件选型 发布时间 : 2017-10-07
【产品】Silicon Labs数字隔离器Si86xx隔离安规特性的深入解读
在数字隔离器产品的技术手册中,我们会看到隔离耐压、最大重复峰值隔离电压、最大工作隔离电压、最大瞬态隔离电压以及最大浪涌隔离电压等参数。没有了解清楚隔离产品具体的安规认证标准就很难区分上述参数间的定义差别,本文主要对Silicon Labs数字隔离器Si86xx系列产品安规标准以及定义的安规参数做深入介绍。
新产品 发布时间 : 2020-11-01
【产品】3通道超低功耗数字隔离器Si8430、Si8431和Si8435完美应用于工业自动化中
Si8430/Si8431/Si8435 是由Silicon Labs(芯科科技)推出的超低功耗数字隔离器CMOS器件,与传统隔离技术相比,其可提供大量数据速率,传播延迟,功耗,尺寸,可靠性和外部BOM优势。这些产品的运行参数在整个使用寿命期间(额定工作电压下保持60年寿命)以及很宽的工作温度范围(-40~125°C,储存温度为-65~150℃)内都能保持稳定。为便于设计,仅需要VDD旁路电容。
新产品 发布时间 : 2019-01-04
电子商城
现货市场
服务
可定制波导隔离器频率覆盖5.5GHz~110GHz,插损损低至0.25dB、隔离度、正向方向功率、封装尺寸参数。
最小起订量: 1pcs 提交需求>
可定制射频隔离器/环行器(10M-40GHz),双工器/三工器(30MHz/850MHz-20GHz),滤波器(DC-20GHz),功分器,同轴负载,同轴衰减器等射频器件;可定制频率覆盖DC~110GHz,功率最高20KW。
最小起订量: 1 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论