東芝面向中大電流IGBT/MOSFET 推出內置保護功能的光耦

東芝電子元件及存儲裝置株式會社（「東芝」）近日宣布，推出「TLP5231」，這是一款面向中大電流絕緣柵雙極型電晶體（IGBT）和MOSFET的預驅動光耦，適用於工業逆變器和光伏（PV）的功率調節系統。這款全新的預驅動光耦內置多種功能^[1]，其中包括通過監控集電極電壓實現過流檢測。產品於今日起開始出貨。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202003/410764.htm

新型預驅動光耦使用外部P溝道和N溝道互補的MOSFET作為緩衝器，來控制中大電流IGBT和MOSFET。

目前現有產品^[2]需要使用雙極型電晶體構成的緩衝電路來實現電流放大，這會在工作中消耗基極電流。新產品能夠使用外部互補MOSFET緩衝器，僅在緩衝器MOSFET的柵極充電或放電時消耗電流，有助於降低功耗。

通過改變外部互補MOSFET緩衝器的大小，TLP5231能夠為各種IGBT和MOSFET提供所需的柵極電流。TLP5231、MOSFET緩衝器以及IGBT／MOSFET的配置可用作平臺來滿足系統的功率需求，從而簡化設計。

其他功能包括：在檢測到V_CE(sat)過流後使用另一個外部N溝道MOSFET控制「柵極軟關斷時間」；另外，除了能通過監控集電極電壓檢測到V_CE(sat)之外，還有UVLO^[3]檢測，將任意故障信號輸出到一次側。以上這些現有產品^[2]不具備的新特性，能夠讓TLP5231幫助用戶更輕鬆地設計柵極驅動電路。

應用：

・   IGBT與功率MOSFET柵極驅動（預驅動）

・   交流電機和直流無刷電機控制

・   工業逆變器與不間斷電源（UPS）

・   光伏（PV）電源調節系統

特性：

・   內置有源時序控制的雙輸出，適用於驅動P溝道和N溝道互補MOSFET緩衝器。

・   當檢測到過流時，通過使用另一個外部N溝道MOSFET實現可配置柵極軟關斷時間。

・   當監控集電極電壓檢測到過流時或UVLO時，故障信號會輸出到一次側。

TLP5231產品示意圖

主要規格：

（除非另有說明，@Ta＝-40至110℃，典型值@Ta＝25℃）

器件型號		TLP5231
絕對最大額定值	峰值高電平輸出電流IOPH（A）	-2.5
	峰值低電平輸出電流IOPL（A）	+2.5
電氣特性	VOUTP高電平輸出電流IOUTPH最大值（A）	-1.0
	VOUTP低電平輸出電流IOUTPL最小值（A）	1.0
	VOUTN高電平輸出電流IOUTNH最大值（A）	-1.0
	VOUTN低電平輸出電流IOUTNL最小值（A）	1.0
	高電平供電電流（VCC2）ICC2H最大值（mA）	10.2
	低電平供電電流（VCC2）ICC2L最大值（mA）	10.2
	高電平供電電流（VEE）IEEH最小值（mA）	-9.2
	低電平供電電流（VEE）IEEL最小值（mA）	-9.2
	閾值輸入電流（H／L）IFHL最大值（mA）	3.5
建議工作條件	總輸出供電電壓（VCC2-VEE）（V）	21.5至30
	負輸出供電電壓（VE-VEE）（V）	6.5至15
	正輸出供電電壓（VCC2-VE）（V）	15至23.5
開關特性	傳播延遲時間（L／H）tpLH（ns）	100至300
	傳播延遲時間（H／L）tpHL（ns）
	傳播延遲偏差（器件到器件）tpsk（ns）	-200至200
	高電平共模瞬態抑制CMH最小值（kV/μs）	±25
	高電平共模瞬態抑制CML最小值（kV/μs）	±25
功能	保護功能	IGBT VCE(sat)檢測、欠壓鎖定（UVLO）[4]
	反饋（故障）：在檢測到VCE(sat)或UVLO（集電極開路輸出）時激活
隔離特性（@Ta＝25℃）	隔離電壓BVS最小值（Vrms）	5000
機械參數	最小電氣間隙（mm）	8.0
	最小爬電距離（mm）	8.0
	內部最小隔離厚度（mm）	0.4
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注釋：

^[1]   柵極信號軟關斷、故障反饋功能

^[2]   TLP5214、TLP5214A

^[3]   UVLO：欠壓鎖定

^[4]   常見V_E