Silicon Labs數位隔離解決方案提升馬達控制的長期可靠性

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高效能類比與混合訊號IC領導廠商Silicon Labs（芯科實驗室有限公司, NASDAQ: SLAB）今日宣佈推出業界首款基於CMOS技術的數位解決方案，可直接替換光耦合隔離式閘極驅動器（簡稱光耦合驅動器）。新型Si826x隔離式閘極驅動器支援高達5kV隔離等級和10kV電湧保護，其理想的配置和封裝特別適合替換光耦合驅動器，可廣泛應用於高功率馬達控制、工業驅動器、太陽能電源和EV/HEV逆變器、交換式和不斷電供應系統等。
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. y8 u2 r$ [) O5 ^1 N' {* V馬達控制和其他工業電力系統需具備長期可靠性、延長的保固期，並且安全運行長達20年，易發生故障的光耦合驅動器往往成為薄弱環節。光耦合驅動器基於LED技術，訊號輸出容易受到輸入電流、溫度和老化的影響，而Si826x隔離式閘極驅動器可以消除以上影響。特別是輸入開關電流的變化減小，開發人員無需擔心老化的影響，因此可以簡化系統設計。由於具備較高的元件可靠性和更長的生命週期，可使系統供應商支援長期品質保證，並降低產品維修和更換等成本。
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( Q2 P' f( O- _( }Si826x系列產品基於Silicon Labs備受肯定的數位隔離技術，與廣泛使用的光耦合驅動器接腳和封裝相容，因而成為理想的升級解決方案。Si826x隔離式閘極驅動器採用調變的高頻載波，代替LED光模擬光耦合驅動器。其簡化的數位架構能提供可靠的隔離資料路徑，因而無需在啟動時做特殊考量或初始化。雖然Si826x輸入電路近似LED特性，但是由於驅動電流較小，可獲得更高的效率。Si826x元件的傳播延遲與輸入驅動電流無關，因而連續的傳播延遲時間短（25ns）、單位間變化小，並且輸入電路設計更加靈活。
Si826x隔離式閘極驅動器的傳播延遲和斜率與光耦合驅動器相較低10倍，可提升回饋迴路的回應時間，增強系統效率。Si826x元件還具備超強的抗干擾能力，諸如工業馬達控制等惡劣嘈雜環境中，能提供可靠長時間的無毛刺抑制。與光耦合驅動器不同，隔離式閘極驅動器在全溫度和時間範圍內效能穩定，不會產生漂移。基於以上優勢，Si826x系列產品比光耦合驅動器具備更長的服務壽命和顯著的高可靠性。

) v, E& j4 R9 d8 w1 X% C6 G& ^+ H在馬達控制和電源逆變器應用中，Si826x閘極驅動器非常適用於驅動功率MOSFET和絕緣閘雙極電晶體（IGBT）。Si826x元件支援高達30V的閘極驅動電壓，峰值輸出電流範圍0.6-4.0A，可為MOSFET和IGBT應用提供最佳的驅動強度，確保外部開關電晶體的快速開關效率達到最佳狀態。

( t3 S* P7 O' |! t  ?3 bSilicon Labs副總裁暨存取、電源和感測器產品線總經理Mark Thompson表示：「Si826x隔離式閘極驅動器提供封裝相容的解決方案，可直接替換過時的光耦合驅動器，使工業馬達驅動中的隔離技術邁進一大步。Si826x系列產品為開發人員提供更多的封裝和輸出選擇，大幅提升設計靈活度。」

8 @/ y2 G9 L8 M. C+ }5 b7 `9 O價格和供貨
6 p+ _2 V2 T+ n! V. bSi826x隔離式閘極驅動器現已量產，並可提供樣品。其支援4種封裝：SOIC-8（3.75kV隔離等級）、GW DIP-8（3.75kV隔離等級）、SO-6（5kV隔離等級）和LGA-8（5kV隔離等級）。以上封裝類型與廣泛使用的光耦合驅動器封裝接腳相容，因此無需改變現有設計或者PCB佈線，即可輕鬆替換成隔離式閘極驅動器。Si826x系列產品也支援多種輸出電流：Si8261Ax具備0.6A輸出電流驅動能力；Si8261Bx具備高達4A輸出驅動能力。Si8261xAx的欠壓鎖定（UVLO）輸出為5V，Si8261xBx的UVLO輸出為8V，Si8261xCx的UVLO輸出為12V。