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東芝發布智慧閘極驅動光電耦合器,簡化功率元件週邊電路的設計

2022年8月31日

東芝電子元件及儲存裝置株式會社

Toshiba Releases Smart Gate Driver Photocoupler that Helps Simplify Design of Peripheral Circuits for Power Devices

日本川崎-東芝電子元件及存儲裝置株式會社(“東芝”) 擴大了其智慧閘極驅動光電耦合器的產品陣容。該隔離閘極驅動器具有過電流保護功能,適用於MOSFET或IGBT等功率元件。新元件TLP5222是一款2.5A輸出的智慧閘極驅動光電耦合器,擁有內建的保護操作自動恢復功能。產品出貨從即日起開始。

TLP5222持續監測所驅動的功率元件的漏-源極電壓(VDS)[1]或集電極-發射極電壓(VCE)[2]。內建的過電流偵測和保護功能可偵測到任何因過電流導致的漏-源極電壓或集電極-發射極電壓升高,並執行軟關斷。

新的光電耦合器還有一個內建的自動恢復功能,可在保護操作被觸發後25.5μs(典型值)將產品重設為正常操作。這簡化了控制器的時序設定。它還整合了一個隔離故障狀態回饋功能,在偵測到過電流時向控制器傳輸一個故障信號,並透過主動式米勒鉗位(Miller Clamp)功能預防上下橋臂功率元件發生短路[3],有助於簡化設計和減少外部電路。

TLP5222採用SO16L封裝,可確保8毫米(最小值)的爬電距離和電氣間隙,也可用於需要高絕緣性能的設備。此外,它的額定工作溫度範圍較寬,介於-40°C至110°C之間,適用於惡劣熱環境下的各種應用,如太陽能發電系統和不斷電系統(UPS)。

該產品陣容還包括TLP5212、TLP5214A和TLP5214。它們沒有內建的自動恢復功能,但透過輸入LED的信號也可將其重設為正常工作狀態。使用者可根據使用條件選擇合適的產品。

注釋:
[1] 針對功率MOSFET
[2] 針對IGBT
[3] 一種故障現象,即開關過程中米勒電流產生噪音或功率元件故障導致接通上級或下級功率元件。

Example of a short circuit
Example of a short circuit

應用

  • MOSFET/IGBT閘極驅動
  • 工業變頻器和交流伺服器
  • 可再生能源逆變器(太陽光電逆變器等)
  • 開關電源(UPS等)

特色

  • 內建的保護操作自動恢復功能
  • 額定峰值輸出電流:IOPH/IOPL=±2.5A
  • 內建保護功能,如過電流偵測、隔離故障狀態回饋和主動式米勒鉗位功能
  • SO16L封裝確保8毫米(最低)的爬電距離和電氣間隙

主要規格

(除非另有說明,否則 @Ta=-40°C 至 110°C)

組件型號 TLP5222
封裝 名稱 SO16L
尺寸  (mm)

10.3 × 10 (典型值)

t : 2.3 (最大值)

絕對最大額定值

工作溫度  Topr  (°C) -40 至 110
峰值輸出電流  IOPH/IOPL  (A) ±2.5
推薦工作條件 輸出側總電源電壓 (VCC2−VEE)  (V) 15 至 30
故障回饋IC供電電壓  VCC1  (V) 2.7 至 5.5
電氣特性 供電電流  ICC2H, ICC2L  最大值  (mA) 5
閾值輸入電流 (L/H)  IFLH  最大值  (mA) 6.0
DESAT 閾值電壓 VDESAT  典型值  (V) 6.6
開關特性 傳輸延遲時間  tpHL, tpLH  最大值  (ns) 250
DESAT輸入靜音時間  tDESAT(MUTE)  典型值  (μs) 25.5

共模瞬態抑制

CMH, CML  最小值  (kV/μs)

@Ta=25°C, CF=Open ±25
@Ta=25°C, CF=1nF ±50
隔離特性 隔離電壓  BVS  最小值  (Vrms) @Ta=25°C 5000
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TLP5222

請點選下面的連結,瞭解東芝智慧閘極驅動光電耦合器的應用。
Smart Gate Driver Photocoupler TLP5214A/TLP5214/TLP5212/TLP5222 Application Note -Introduction-(PDF: 1.1MB)
Smart Gate Driver Photocoupler TLP5214A/TLP5214/TLP5212/TLP5222 Application Note -Advanced edition-(PDF: 1.4MB)

請點選下面的連結,瞭解更多關於東芝隔離器/固態繼電器的資訊。
Isolators/Solid State Relays

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