瑞薩電子推出具有長(zhǎng)外部爬電距離(14.5 mm)、符合安全標(biāo)準(zhǔn)要求、需要690 V(或更高)高絕緣電壓的光電耦合器
2012-07-10
高級(jí)半導(dǎo)體解決方案領(lǐng)導(dǎo)廠商瑞薩電子株式會(huì)社(TSE:6723)今天宣布推出用于逆變器的長(zhǎng)爬電距離光電耦合器PS9905,其適用于采用690 V最高商業(yè)電源電壓的工業(yè)設(shè)備或者采用1,000 V高壓的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)之類的應(yīng)用。新款PS9905器件是一款外部爬電距離(注釋2)為14.5 mm的光電耦合器(化合物半導(dǎo)體,注釋1),其超過(guò)安全標(biāo)準(zhǔn)(IEC 61800)指定的防止電擊等事故發(fā)生所需的爬電距離- 13.8 mm。
另外一款高速光電耦合器PS9924,具有14.5 mm的長(zhǎng)爬電距離,支持內(nèi)部10 Mb/s的通信速度。在所有爬電距離超過(guò)10 mm的產(chǎn)品之中,它具有功耗最低的特性,使其成為需要高絕緣電壓和低功耗應(yīng)用的理想之選。
隨著大家越來(lái)越關(guān)注環(huán)保,減少CO2的排放,在工業(yè)領(lǐng)域和太陽(yáng)能系統(tǒng)內(nèi),使用逆變器已經(jīng)迅速發(fā)展為一種實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)小功率化和降低功率轉(zhuǎn)換損耗的方法。這些逆變器由采用功率器件(例如IGBT)的高壓電路模塊和采用微控制器(MCU)的控制電路組成。其高壓模塊中功率半導(dǎo)體器件(例如IGBT)的驅(qū)動(dòng)就是采用光電耦合器,這樣使兩部分電路同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。
目前,瑞薩已經(jīng)批量生產(chǎn)爬電距離為8 mm、用于逆變器IGBT驅(qū)動(dòng)的小型光耦。然而,這類系統(tǒng)的工作電壓越來(lái)越高,以此降低系統(tǒng)的負(fù)荷,降低功率損耗,也使逆變器電機(jī)之間的功率電纜能變得更細(xì)小。為了順應(yīng)這種市場(chǎng)趨勢(shì)和要求,面向690 V電源的工業(yè)系統(tǒng)和1,000 V太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器,瑞薩推出了光電耦合器PS9905與PS9924,。新款光電耦合器具有14.5 mm的長(zhǎng)爬電距離,滿足適用安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。
新款PS9905和PS9924的主要特性:
- (1)符合690 V工業(yè)系統(tǒng)和1,000 V太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器對(duì)安全標(biāo)準(zhǔn)的要求(PS9905)
為了使采用690 V電源的工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的逆變器實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化隔離(注釋3)和使1,000 V電壓的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的逆變器實(shí)現(xiàn)基本隔離(注釋4),IEC 61800標(biāo)準(zhǔn)要求爬電距離分別不低于13.8 mm和10 mm。新款PS9905的優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了14.5 mm的爬電距離,輕松滿足了安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。它的隔離電壓是7,500 Vrms,適用于高工作電壓的設(shè)備。
- (2)有助于實(shí)現(xiàn)逆變器小型化(PS9905)
新款PS9905可以實(shí)現(xiàn)以前需要2個(gè)爬電距離為8 mm的瑞薩電子光耦方能實(shí)現(xiàn)的功能。這樣就將安裝面積縮小了近30%。而且,新開(kāi)發(fā)的8引腳貼片封裝,使這款高速光耦在爬電距離超過(guò)10 mm的光電耦合器之中,具有最小的安裝面積。
- (3)作為IGBT驅(qū)動(dòng)光耦,它的驅(qū)動(dòng)功率達(dá)到2.5 A,同時(shí)具備高響應(yīng)速度(PS9905)
這款光耦的光接收IC是由瑞薩電子獨(dú)有的BiCMOS工藝制造而成,從而能使電路電流(Icc)保持在3 mA以下和提供低于150 ns的開(kāi)關(guān)時(shí)間(tPHL、tPLH),同時(shí)實(shí)現(xiàn)低寄生電容(注釋5)。在輸出功率為2.5 A的IGBT驅(qū)動(dòng)光耦中,PS9905的響應(yīng)速度是最快的。從而能夠在逆變器控制后端提高輸出電流精度。
- (4)利用10 Mb/s高速光電耦合器實(shí)現(xiàn)了低功耗(PS9924)
優(yōu)化光電耦合器內(nèi)光接收IC的設(shè)計(jì)讓我們能夠?qū)崿F(xiàn)10 mm以上的長(zhǎng)爬電距離和
大幅降低功耗。它的輸入電流(IFHL)為5 mA(最大值),電路電流(Icc)為5 mA(典型值)。支持3.3 V和5 V的電源電壓,并且其工作溫度范圍很寬,介于−40℃和110℃之間。使它可以應(yīng)用在高元件密度、高環(huán)境溫度的小型通訊系統(tǒng)中。
瑞薩相信新款光電耦合器將有助于實(shí)現(xiàn)逆變器高工作電壓、小型化的設(shè)計(jì)要求,而它們預(yù)計(jì)能夠推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)。公司計(jì)劃制定產(chǎn)品推廣策略,并且繼續(xù)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品以便滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品高溫和高輸出功率要求。瑞薩還通過(guò)整合了微控制器和用于逆變器的IGBT的完整解決方案來(lái)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供支持。
(注釋1)光電耦合器:
在單個(gè)封裝內(nèi),光電耦合器在輸入端和輸出端分別整合了發(fā)光元件(LED,它可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光)和光接收元件(它可以將光轉(zhuǎn)化成電信號(hào))。由于這種光耦合器件能夠以光的形式將信號(hào)從輸入端傳送到輸出端,所以可以為兩端徹底實(shí)現(xiàn)電隔離。
(注釋2)外部爬電距離:
從高壓側(cè)封裝引腳到用于連接光電耦合器的低壓側(cè)封裝引腳的最短距離,沿著封裝的樹(shù)脂外部測(cè)量。爬電距離越長(zhǎng),電壓公差越高。
(注釋3)強(qiáng)化絕緣
比基本絕緣強(qiáng)的絕緣。標(biāo)準(zhǔn)要求其爬電距離為基本絕緣的2倍。
(注釋4)基本絕緣:
基本絕緣用于防止電擊人。
(注釋5)寄生電容:
由于物理結(jié)構(gòu)的原因而在芯片內(nèi)意外產(chǎn)生的電容,也稱為浮地電容。
定價(jià)和供貨情況
現(xiàn)已開(kāi)始供應(yīng)瑞薩電子新款光電耦合器樣品,單價(jià)為4.0美元。目前已投入批量生產(chǎn),2012年10月月產(chǎn)量將達(dá)到1,000,000件。(定價(jià)和供貨情況如有變更,恕不另行通知。)
新產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格
瑞薩新款PS9905和PS9924光電耦合器的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格
1. 長(zhǎng)爬電距離和空中距離:14.5 mm;隔離距離:0.4 mm
2. 高絕緣電壓:7500 Vrms(UL 1577)
3. 高工作絕緣電壓:VIORM = 1,600 V(峰值);允許的最高過(guò)電壓VIOTM = 12,000 V(峰值)(IEC/EN 60747-5-2)
4. 安全標(biāo)準(zhǔn):UL、VDE和CSA
5. 長(zhǎng)爬電距離:8引腳SOP(14.5 mm),適于表面貼裝
6. 盤裝產(chǎn)品:PS9905-F3、PS9924-F3:1000件/卷
[PS9905光電耦合器的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格]
1. 峰值輸出電流:2.5 A
2. 高速開(kāi)關(guān):tPLH、tPHL = 150 ns(最大值)
3. 低功耗:ICCH、ICCL = 3 mA(最大值)
4. 低輸入電流:IFLH = 6 mA(最大值)
5. 低功耗:VOH = Vcc - 3 V(最小值)
6. 高工作溫度(高達(dá)110℃)
7. UVLO(欠壓鎖閉)保護(hù)
8. 高共模瞬態(tài)抑制(CMH、CML = ±25 kV/µs(最小值))
[PS9924光電耦合器的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格]
1. 高速開(kāi)關(guān):tPLH、tPHL = 100 ns(最大值)
2. 低輸入電流:IFHL = 5 mA(最大值))
3. 低電路電流:ICCH = 3 mA(典型值),ICCL = 5 mA(典型值)
4. 電源電壓:Vcc = 3.3 V、5 V
5. 高工作溫度(高達(dá)110℃)
6. 高共模瞬態(tài)抑制(CMH、CML = ±15 kV/µs(最小值))
關(guān)于瑞薩電子株式會(huì)社
瑞薩電子株式會(huì)社(TSE:6723),是全球首屈一指的微控制器供應(yīng)商和高級(jí)半導(dǎo)體解決方案的首選供應(yīng)商,產(chǎn)品包括微控制器、SoC解決方案和各種模擬與功率器件。2010年4月,NEC電子公司(TSE:6723)和株式會(huì)社瑞薩科技合并成立了瑞薩電子株式會(huì)社,公司業(yè)務(wù)覆蓋了面向各種應(yīng)用的研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)與制造。瑞薩電子株式會(huì)社總部設(shè)在日本,在全球20多個(gè)國(guó)家均設(shè)有分公司。欲了解更多信息,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn)網(wǎng)站:www.cn.renesas.com。