【应用】高性价比IGBT驱动隔离芯片SI8261助力刹车制动电路低成本设计

时间： 2018-10-30 来源：世强

技术问答

目前的伺服，变频在控制电机的工作状态时，由于惯性或者其它原因导致电机的实际转速高于变频器或伺服的输出转速时，电机将由电动消耗能量状态变成发电产生能量状态，通过逆变的IGBT续流二极管将该能量回馈到电路的母线上，使的母线电压急剧上升到六，七百负，甚至更高；如果该现象频繁发生且得不到抑制，会对母线电容及功率器件IGBT造成很大的应力冲击，造成器件的损坏；此时需要将电机回馈的能量泄放掉，适用于该功能的电路通常称为刹车制动电路，其中的核心就是通过电阻，IGBT开通将该能量通过电阻热的形式泄放掉，其中关键部分在与IGBT控制的好坏。目前主流的刹车制动电路采用不带保护的驱动芯片，目前采用的驱动方案往往存在成本高，不利于产品的市场竞争力，针对该设计SILICON LABS推出的SI8261 IGBT驱动隔离芯片既能完美的承担对IGBT的控制，又比市场目前主流的驱动芯片价格便宜，提供产品的竞争力。

如图1为典型的刹车制动电路，该电路由泄放电阻R，制动管IGBT以及IGBT驱动隔离芯片SI8261组成。

图1 SI8261用于刹车制动电路的运用

该电路核心的部分为对IGBT的控制，当母线电压超过预期值时，SI8261的输出侧Vout将产生驱动波形将IGBT打开，形成R，IGBT的泄放回路，将电机回馈的能量在电阻上通过热的形式泄放掉，从而保证系统的可靠性。SI8261做为IGBT的核心控制器件，其性能参数需要设计者重点考虑的，相比目前主流的其它光耦设计驱动方案，SI8261具有性价比高特点，具体优势如下：

1. 相比其它光耦驱动方案，SI8261本身的价格会更低，在刹车制动电路的设计上具有更低的设计成本优势；

2. SI8261原边具有的导通电流在6mA-30mA，作为设计者可以在原设计基础上无改动的条件下实现设计；

3. SI8261满足宽的供电电压范围6.5V-30V，留有更大的余量进行IGBT的开通和关断电压设计同时，还能满足芯片在超过实际设计时比如15V开通，-9V的关断的电压余量，防止芯片由于电压波动损坏；

4. 芯片的最大副边工作绝缘有效电压具有1414V，1140V，891V，630V可供选择，另外驱动电流具有4A和0.6A，封装兼具SOIC-8，DIP8，LGA8，SDIP6等，与主流的驱动芯片可以实现pin to pin替换，另外又节省设计者的选取参数时间，降低开发成本；

5. 相比其它的光耦低共模抑制比指标，SI8261的CMTI可达50KV/us，对信号的抗干扰能力更强；另外芯片还具有3.75KV，5KV的隔离电压可供选择，满足不同的设计需求；

6. 针对芯片本身的保护能力，SI8261具有5V，8V，12V的欠压保护可满足不同的设计需求，大大的提高设计速度及可靠性；

7. 在可靠性方面，SI8261具有60ns的低延时时间，比同类型的驱动芯片延时时间低，提供控制的精准度；另外具有宽的工作温度-40℃-125℃，隔离电压达5KV，支持10KV的浪涌电压能力，提高系统的可靠性；

作为刹车制动电路的控制芯片，Silicon Labs IGBT驱动隔离芯片SI8261既能与大多数的驱动芯片实现pin to pin替换的同时，又具有高性价比，节省设计成本，提升设计的可靠性，是降低设计成本的不二之选。

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全部评论（7）

helen2018 Lv6. 高级专家 2018-10-30

学习
Janvense Lv7. 资深专家 2018-10-30

好东西学习下
飘零雨 Lv6. 高级专家 2018-10-30

新技术新需求
灰太狼 Lv7. 资深专家 2018-10-30

学习啦
luosai Lv8. 研究员 2018-10-30

学习了！

terrydl Lv9. 科学家 2018-10-30

不错
沉默 Lv7. 资深专家 2018-10-30

学习

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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

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型号- 2SK2225-80-E,TFLEX HD300,CMS-R010-1.0,U9507C,TPCM 780,10-FZ074PA0XXSM-LXXXF08,SPFJ160,PS9402,BVE-A-R002-1.0,MLX91208,10-FZ07ANAXXSM-LE2XL08,PS9031,LSIC2SD120E30CC,SI8235BD-D-IS,SI8233BD-D-IS,10-FZ071SA050SM02-L524L18,KSU60D60N,92ML,10-FZ07ANA75SM-LE28L08,10-FZ07ANA150SM-LE20L08,0505030.MX52LEP,RC12-6-01LS,10-FY074PA100SM-L583F08,10-FZ071SA100SM02-L526L18,SMBJ18CA,ADP32F12A,PS9531L3,10-FZ071SA075SM02-L525L18,RBN75H65T1GPQ-A0,C4D30120D,KSF60F60B,SID1152K,SI8621BD-B-IS,10-FZ07ANA100SM-LE29L08,10-FZ074PA050SM-L624F08,10-FZ074PA075SM-L625F08,SGM2019

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型号- SMCJ36CA,TOP267VG,SMBJ,SMAJ6.0CA,92MLSC A 24X18 H1/059AL2 0030+-0007/DI,SMBJ8.5CA,5KP200A,SMBJ51A,SMBJ75A,SMBJ70CA,TOP270EG,0324030.,5KP40A,5KP64A,SMAJ,SMBJ17CA,SMBJ40A,SMBJ64A,0324.375,5KP18CA,5KP51A,SMCJ14CA,5KP75A,SMBJ160CA,TOP269KG-TL,0314.375MXP,5KP8.5CA,SMDJ,SMBJ85A,SMBJ28CA,5KP160CA,5KP78A,SMAJ8.0A,TOP271EG,5KP,5KP28CA,SMBJ300A,0324040.,5KP30A,TOP268VG,5KP54A,SMBJ150CA,92ML 104/83 24X18,92MLSC A 24X18 H2/059AL2 0030+-0007/DI,SMCJ,SMDJ33CA,SMF12A,SMF5.0A,SMF36A,SMBJ16CA,0324030.MXP,5KP70CA,5KP17CA,SMCJ30A,TOP265VG,SMDJ20A,SMF11A,5KP180CA,SMCJ400A,MLX91208LDC-CAH-000-RE,5KP60A,SMBJ170CA,TOP271KG,0324010.,SMBJ400A,SMF10A,SMCJ8.0CA,SMBJ60A,92ML 1080/85 24X18,SMBJ15CA,SMCJ40A,TOP265KG-TL,5KP16CA,SMCJ16CA,SMCJ64A,TOP266VG,92ML 104/88 12X18,MLX91208LDC-CAH-000-SP,SMBJ26CA,SMBJ400CA,MLX91208,5KP26CA,SMBJ90CA,0324020.,92ML A 24X18 HL/HL 0400+-004/DI,SMBJ14CA,SMBJ70A,MLX91208LDC-CAH-000-TU,5KP170CA,SID1182K,5KP15CA,92G0040CVVAKP42,5KP85A,SMDJ7.0A,0324015.,92ML0488-50K042,SMBJ48CA,5KP12A,5KP36A,5KP24A,SMDJ36CA,5KP48A,5KP48CA,5KP200CA,SMBJ130CA,SMAJ18CA,5KP6.5CA,SMCJ28CA,5KP90CA,SMBJ13CA,SMF54A,SMF,5KP190CA,SMDJ51A,SMBJ36CA,5KP11A,SMAJ250CA,0314012.MXP,5KP14CA,MLX91208LDC-CAL-RE,SMBJ24CA,SMCJ200A,5KP14A,5KP26A,5KP24CA,92ML PREPREG 104/88 12.00X18.00,TOP270KG,TOPSWITCH-JX,0314040.MXP,SMBJ90A,0314015.MXP,SMBJ12CA,0314.375,SMBJ58CA,5KP13A,SMF3.3,SMBJ188CA,0324001.,SMBJ350CA,0324025.,SMCJ70A,5KP13CA,5KP36CA,5KP8.0CA,TOP264-271,SMBJ5.0A,SID11X2,SMCJ250CA,TOP269EG,SMBJ180A,SMCJ440A,SMAJ5.0CA,TOP267KG-TL,314,5KP20A,TOP270KG-TL,0324040.MXP,SMDJ11CA,5KP100CA,SMBJ11CA,SMDJ180A,5KP7.5CA,324,92G0600CWWAKP42,5KP190A,MLX91208LDC-CAL-TU,5KP210CA,92ML0488-50K098,SMDJ5.0A,5KP12CA,5KP58CA,5KP43A,SID1182,SMCJ5.0CA,SMBJ22CA,SMBJ45CA,0314040.,92ML A 24X18 H2/H2 0600+-005/DI,5KP22A,5KP58A,SMBJ170A,SMCJ220A,SMBJ10CA,5KP22CA,5KP45CA,5KP10A,5KP5.0A,0324015.HXP,SMBJ6.0A,92G0080CWAKP42,SMBJ33CA,SMBJ250CA,5KP45A,5KP33A,5KP9.0CA,5KP180A,92MLSC B 24X18 H4/059AL2 0060+-001/DI,5KP11CA,SMBJ5.0CA,5KP6.0A,SMBJ220CA,5KP110CA,92G0400CWWAKP42,TOP267EG,SMBJ160A,SMAJ16A,5KP6.0CA,92G0600CWWAWP42,92G0600CTTAKP42,TOP270VG,SMBJ78CA,TOP269KG,SMAJ48CA,5KP10CA,SMBJ43CA,TOP266EG,MLX91208LDC-CAH-TU,5KP170A,SMBJ20CA,5KP33CA,SMCJ7.5A,SMBJ7.0A,TOP268EG,5KP20CA,5KP43CA,SMBJ54CA,SMBJ18A,SI86XXISO-KIT,5KP220CA,SMAJ26A,SMBJ150A,92ML,TOP271VG,0314015.,A0-VP122PA600M7-L759F70,SMBJ6.0CA,SI86XX,5KP160A,SMCJ350A,SMBJ100CA,SMAJ15A,5KP78CA,MLX91208LDC-CAV-000-RE,SMBJ6.5A,5KP7.0CA,5KP16A,SMBJ16A,SMCJ250A,SMAJ180CA,SMBJ30CA,SMDJ15CA,5KP28A,SMBJ28A,5KP6.5A,SMBJ188A,SMCJ64CA,5KP7.0A,SMBJ8.0A,92MLHF 0104 RC:88% 24.00X18.00,5KP150A,MLX91208LDC-CAV-000-SP,SMBJ440CA,0324030.HXP,TOP264EG,5KP54CA,SMBJ64CA,0324020.MXP,5KP15A,TOP267KG,SMBJ17A,SMAJ5.0A,SMBJ120CA,SMBJ250A,SI86XXIS0-KIT,0314012.,5KP8.0A,TOP266,5KP250A,TOP268,TOP267,TOP264,5KP64CA,SMBJ14A,SMBJ75CA,92G0080CWWAKP42,SMBJ26A,5KP18A,SMBJ110CA,SMBJ7.0CA,SMBJ130A,0324010.MXP,TOP271,TOP270,SMCJ6.5A,SMBJ7.5A,5KP120CA,TOP264KG-TL,SMBJ40CA,5KP30CA,TOP265EG,SMBJ15A,TOP269,5KP17A,TOP268KG,0324025.MXP,A0-VP122PA600M7-L759F70T,92G0400CTTAKP42,SMCJ30CA,SMBJ9.0A,SMCJ16A,SMBJ12A,SMBJ51CA,5KP40CA,SMBJ36A,SMBJ24A,SMAJ6.0A,SMBJ48A,SMAJ10CA,SMBJ350A,SMBJ120A,SMAJ20A,SMBJ6.5CA,5KP130A,SMDJ51CA,5KP75CA,SMBJ13A,SMBJ85CA,TOP265KG,5KP7.5A,SMAJ33A,5KP250CA,SMBJ8.0CA,SMCJ6.0A,MLX91208LDC-CAV-000-TU,SMBJ8.5A,5KP130CA,SMBJ22A,5KP85CA,SMBJ58A,5KP70A,SMBJ110A,5KP8.5A,SMBJ300CA,VINCODUAL E3,5KP9.0A,5KP120A,SMAJ170A,SMBJ10A,5KP51CA,SMBJ11A,TOP266KG,SMBJ220A,SMCJ6.5CA,SMBJ180CA,SMCJ48A,SMCJ36A,SMCJ180A,TOP266KG-TL,SMBJ43A,5KP220A,MLX91208LDC-CAL-000-RE,92ML SC B 24X18 H3/059AL2 0.006+-0. 001,SMBJ7.5CA,SMBJ100A,TOP269VG,92ML A 24X18 H2/H2 0200+-0025/DI,SMAJ40A,92G0080CTTAKP42,SMAJ30CA,5KP5.0CA,5KP110A,SMBJ20A,5KP150CA,SMBJ45A,SMBJ33A,SMBJ9.0CA,SMDJ16A,SMBJ60CA,TOP268KG-TL,SMBJ440A,SMCJ12CA,SMCJ33CA,SMCJ58CA,5KP90A,SMBJ200CA,5KP210A,MLX91208LDC-CAL-000-SP,SMBJ78A,5KP60CA,0324001.MXP,TOP271KG-TL,0324010.HXP,SMCJ33A,MLX91208LDC-CAL-000-TU,TPCM780,SMCJ5.0A,SMBJ18CA,SMBJ30A,5KP100A,SMAJ150A,SMBJ54A,92ML PREPREG 104/88 24. 00X18. 00,MLX91208LDC-CAH-RE,SMBJ200A,0324.375HXP,TOP264KG,SMCJ22A

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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

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

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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

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

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型号- SI8261ABD-C-IS,SI8261BBD-C-IS,SI8261BAC-C-IP,SI8261BCD-AS,SI8261AAC-C-IP,SI826XXBX,SI8261AAC-C-IS,SI8261BAC-C-IS,SI8261AAD-C-IS,SI8261BBC-AS,SI8261BBC-AP,SI826XAXX,SI8261BCC-C-IP,SI8261ACC-C-IP,SI8261ACC-C-IS,SI8261BCC-C-IS,SI8261BAD-C-IS,SI826XXCX,SI8261BBC-C-IS,SI8261ABC-C-IS,SI826X,SI826XXAX,SI826XBXX,SI8261BCC-AS,SI8261BBC-C-IP,SI8261ABC-C-IP,SI8261ACD-C-IS,SI8261BCD-C-IS

数据手册 - SILICON LABS - Rev. 1.51 - 3/2020 PDF 英文下载查看更多版本

Si826x 5KV LED EMULATOR INPUT, 4.0 A ISOLATED GATE DRIVERS

型号- SI8261AAD-C-IS,SI8261BCC-C-IP,SI8261ABD-C-IS,SI8261BBD-C-IS,SI8261ACC-C-IP,SI8261ACC-C-IS,SI8261BCC-C-IS,SI8261BAD-C-IS,SI8261BAC-C-IP,SI8261BBC-C-IS,SI8261ABC-C-IS,SI8261AAC-C-IP,SI826X,SI8261AAC-C-IS,SI8261BAC-C-IS,SI8261BBC-C-IP,SI8261ACD-C-IS,SI8261ABC-C-IP,SI8261BCD-C-IS

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Si826x 5 KV LED EMULATOR INPUT, 4.0 A ISOLATED GATE DRIVERS

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Si826x 5KV LED EMULATOR INPUT, 4.0 A ISOLATED GATE DRIVERS

型号- SI8261AAD-C-IS,SI826XAXX,SI8261BCC-C-IP,SI8261ABD-C-IS,SI8261BBD-C-IS,SI8261ACC-C-IP,SI8261ACC-C-IS,SI8261BCC-C-IS,SI8261BAD-C-IS,SI826XXCX,SI8261BAC-C-IP,SI8261BBC-C-IS,SI8261ABC-C-IS,SI8261AAC-C-IP,SI826X,SI826XXAX,SI826XXBX,SI8261AAC-C-IS,SI826XBXX,SI8261BAC-C-IS,SI8261BBC-C-IP,SI8261ABC-C-IP,SI8261ACD-C-IS,SI8261BCD-C-IS

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【方案】35kV，10MW的SVG优选元器件方案

描述- SVG多采用先进的多电平链式电路拓扑结构，以阶梯波逼近正弦波，产生谐波极小。搭建拓扑时，考虑兼容和建议设计，主拓扑多采用1200V/600A的半桥架构IGBT模块。本方案推荐的Vincotech的E3系列的1200V/600A的半桥模块（A0-VS122PA600M7-L759F70）和飞尔康的高低压隔离光纤收发器（FT05MHNR/FR05MHCR）均为兼容式封装，可实现灵活搭建SVG系统。

型号- SM712-02HTG,SID11X2,SMBJ,SMAJ,SMDJ,FT05MHNR,SMCJ,TFLEX HD700,AVP32F335,TGARD500,SMF,2SC0108T2G0-17,A0-VS122PA600M7-L759F70,FR05MHCR,SM24CANA-02HTG

优选器件方案 - VINCOTECH,LITTELFUSE,PI,LAIRD,SILICON LABS,ADVANCECHIP,FIRECOMMS - V1.0 PDF 中文下载