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隔离驱动芯片 为电源设计带来革新,茂睿芯两款新型隔离驱动芯片详解

小编 2024-10-30 案例中心 23 0

为电源设计带来革新,茂睿芯两款新型隔离驱动芯片详解

前言

对于快充电源而言,一般使用独立初级控制器搭配次级同步整流控制器,次级同步整流控制器自动检测初级开关管的开关,自动控制同步整流管的开关。而更大功率电源其内部的LLC控制器,会由初级LLC控制器输出同步整流信号,无需次级同步整流控制器以获得更高的效率。

我们都知道开关电源内部是初次级隔离的,输出电压通过光耦来反馈。对于大功率开关电源来说,为了降低初级的损耗,会把控制器放在次级,由辅助电源进行供电。这样一来,就需要一颗隔离驱动器,将控制器输出的驱动信号隔离放大,用来驱动初级MOS管。

通常我们所熟知的隔离器件是光耦,光耦确实可以起到隔离通信的作用,但是光耦内部没有驱动器,需要外置的独立驱动器,使用起来比较麻烦。针对这一痛点,茂睿芯推出了一系列高可靠性隔离栅极驱动器芯片,可助力厂商实现高效且精简的隔离驱动电路设计。

茂睿芯隔离驱动芯片

充电头网总结了茂睿芯推出的两款隔离驱动芯片,并将其封装特点以及具体型号汇成下表所示。

茂睿芯MD18011X

MD18011X系列是一款光耦兼容的单通道隔离型栅极驱动器,具有4A拉电流和7A灌电流能力,输入引脚耐压-16V,主要用于驱动 MOSFET、IGBT 和 SiC MOSFET。其采用了自主开发的磁隔离技术,绝缘耐压等级高达5700VRMS,能有效提高设备可靠性及使用寿命,应对强电对信号的干扰时也能有效防止对信号链的干扰,从而让系统稳定运行。

相比于传统的光耦型栅极驱动器,MD18011X具有工作寿命更长,CMTI≥200kV/us以上,耐负压能力更高,UVLO恢复更快,脉冲宽度失真更小等优点。

MD18011X系列采用SOW-6封装,并具有8mm的电气间隙和爬电距离,可广泛应用于工业电源、光伏逆变器、伺服、变频器等系统之中。

茂睿芯MD18023X

MD18023X系列作为一款双通道隔离型栅极驱动器,具有4A拉电流和7A灌电流能力来驱动MOSFET、IGBT和SiC MOSFET。该器件可配置为两个低侧驱动器、两个高侧驱动器和一个半桥驱动器。输入端通过5.7kVRMS的隔离障壁与输出端隔离,具有最小200-V/ns的共模瞬变抗扰度。

输入侧所有端口均可耐受-10V至30V的直流电压,从而增加了对长传输路径上寄生电感引起的振铃的稳健性。保护功能包括可编程的死区设置(DT PIN)、DIS功能以关闭两通道输出和所有供电的欠压锁定(UVLO)。

MD18023系列通过了多项安全相关认证,提供SOP-16、SOP-16宽体两种封装,可应用于隔离式交流-直流和直流-直流电源、服务器、工业基础设施、混动车和电动车充电器等领域之中。

充电头网总结

茂睿芯MD18011X和MD18023X芯片均是隔离型栅极驱动器,适用于驱动MOSFET、IGBT和SiC MOSFET。MD18011X特点包括4A拉电流和7A灌电流能力,输入侧-16V耐压,5700VRMS磁隔离技术,长工作寿命,高CMTI值(≥200kV/us),更强的耐负压能力,快速UVLO恢复,和较小脉冲宽度失真。采用SOW-6封装,具备8mm以上电气间隙和爬电距离,适于工业电源、光伏逆变器等应用。

MD18023X提供4A拉电流和7A灌电流能力,可配置为两个低侧或高侧驱动器,或一个半桥驱动器,具有5.7kVRMS隔离壁,最小200-V/ns共模瞬变抗扰度。输入范围-10V至30V直流电压,增强对振铃的稳健性,并有可编程的死区设置、禁用功能和UVLO保护。通过安全认证,提供SOP-16和SOW-16封装,适合隔离式AC-DC和DC-DC电源、服务器等应用。

两款芯片优势在于高效驱动能力、强大的隔离性能、稳健的输入电压处理、多样的配置选项以及广泛的应用范围,特别适合要求高可靠性和安全性的关键领域。

光耦驱动的完美替代,一文了解纳芯微隔离驱动应用案例

前言

在开关电源中,光耦隔离驱动的使用最为广泛。光耦隔离可以单向传输信号,通过光电转换的形式完成初次级隔离,来避免次级侧敏感元件受到干扰。

但光耦隔离驱动存在共模干扰抑制能力较差、隔离性能与可靠性不够高、传输延时较长、驱动器损耗高等缺点,难以满足当今功率日益剧增的开关电源应用。针对这一痛点,纳芯微推出一系列高可靠性隔离栅极驱动器芯片,助力厂商实现高效且精简的隔离驱动电路设计。

通过整理以往的拆解案例,充电头网发现有小米、奥鹏、鑫谷等多家厂商的产品搭载了来自纳芯微的隔离驱动芯片NSI6602,下文小编将为您详细介绍。

纳芯微NSI6602

纳芯微NSI6602是一颗高可靠的双通道隔离栅极驱动器芯片,支持2MHz开关频率应用。提供5000Vrms隔离,内置的驱动器支持4A灌电流和6A拉电流输出,具有19ns的典型传播延迟以及5ns最大延迟匹配。

NSI6602驱动级支持28V供电电压,输入侧支持2.7-5.5V电源电压,匹配3.3及5V供电的控制器。死区时间支持编程设置,最小输入脉冲宽度为20ns,支持-40℃~125℃工作温度,提供LGA13、SOW14、SOW16和SOP16封装,且车规产品符合AEC-Q100认证要求。

NSI6602支持服务器、通信电源和工业电源的隔离电源应用,支持新能源逆变器应用,支持电机驱动及新能源汽车充电机应用,高集成和高可靠优势大大拓展了产品的应用场景。

应用案例

奥鹏600W便携户外电源R600

奥鹏这款户外电源内置299Wh磷酸铁锂电池,内置双向逆变,支持600W输出功率,并支持1200W峰值输出功率。户外电源支持UPS功能,可在15ms内切换到户外电源供电。户外电源支持AC输入充电和太阳能充电,并配有两个USB-A和两个USB-C接口,USB-C口支持100W快充输出,USB-A口支持18W快充输出。

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铂科2000W双向AC-DC氮化镓逆变器

这款双向逆变器型号为110BDC48-2000FC,整流模式下支持90-264V输入电压,逆变模式下支持43-58V输入,110/120/220/230V输出,满足48V电池组储能等相关新能源应用场景。

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吉立能1135W双向逆变户外电源

吉立能新推出一款户外电源坤800Pro,支持1135W总输出功率,这款户外电源引入换电概念,使用分体式设计,电池与机头独立,可以选购电池模块,通过像电瓶车更换电池一样,增添户外电源的续航时间,满足长时间供电需求。

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绿联600W便携户外电源GS600

绿联推出的这款户外电源内置680Wh磷酸铁锂电池,逆变采用纯正弦波输出,具备600W输出功率,超能模式加持下输出功率为1500W,并且支持UPS功能,10ms内完成切换到户外电源供电。同时具备USB-C和USB-A快充接口,USB-C接口支持100W快充输出。

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绿联星辰户外电源GS1200

绿联星辰户外电源内置1024Wh汽车级磷酸铁锂电池,内置逆变采用纯正弦波输出,具备1200W输出功率,并支持边充边放和自动切换,U-Turbo超能模式支持2500W设备。两个USB-C接口均支持100W功率输出,USB-A口支持快充输出,DC接口支持12V10A输出。此外还支持配合太阳能板充电,满足主流日常设备供电使用。

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绿联2200W星辰移动储能电源GS2200

绿联星辰GS2200户外电源内置2048Wh磷酸铁锂电池,支持2200W输出功率,并支持U-Turbo超能模式,支持3500W输出功率。户外电源两侧设有提手,在侧面设有交流输出插座和输入插座,内部设有风扇用于散热,机身正面设有液晶屏幕用于状态显示,并配有USB-C和USB-A接口。

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小米1800W户外电源1000 Pro

小米米家户外电源采用环保阻燃材料机身外壳,端面为黑色配色,更具质感。在户外电源两侧分布交流和直流输出,其中交流逆变输出功率达1800W,并支持100W PD快充,户外用电更加从容。小米这款户外电源还内置了双向逆变技术,无需单独的充电器,充电时间仅1.5小时,大大增强使用体验。

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鑫谷昆仑650W金牌全模SFX电源

鑫谷昆仑KL-M650G SFX电源除有80PLUS金牌认证、全模组、日系电容等卖点,小巧机身也是吸引很多人购买的一个点,充电头网实测机身三维仅为125*100*63.5mm,侧面看去仅有一听可乐大小,不与主板显卡抢空间,是一款专为ITX机箱设计的电源。

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正浩2000W户外电源 德Max 1600

正浩德Max 1600户外电源内置1612Wh锂电池,逆变支持2000W输出功率,户外用电更加从容,同时还支持EPS功能,能够在30ms内切换到户外电源供电。并且还具备两个100W输出的USB-C接口以及4个USB-A接口,满足移动设备和大功率设备同时供电的需求。

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充电头网总结

随着新能源领域的蓬勃发展,大功率开关电源的需求与日俱增,如何设计制造可靠性强、损耗低、体积小的开关电源是每个厂商都在研究的方向。文中提到的纳芯微NSI6602隔离驱动芯片可以解决传统光耦驱动带来的效率低、损耗大的问题,助力厂商有效提升系统效率,推出更多高效电源设备。展望未来,纳芯微还将紧随市场需求,推出更多高性能产品,持续为市场注入活力。

纳芯微电子(简称纳芯微,科创板股票代码688052)是高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司。自2013年成立以来,公司聚焦传感器、信号链、电源管理三大方向,提供丰富的半导体产品及解决方案,并被广泛应用于汽车、工业、信息通讯及消费电子领域。

纳芯微以『“感知”“驱动”未来,共建绿色、智能、互联互通的“芯”世界』为使命,致力于为数字世界和现实世界的连接提供芯片级解决方案。

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