مدونة الشركة حول توريد مشغلات بوابة ROHM: مشغل بوابة معزول، مشغل بوابة عالي/منخفض الجانب لـ IGBT/MOSFET

توفير محركات بوابة ROHM:محرك بوابة معزول،IGBT / MOSFET محرك بوابة جانبية عالية / منخفضة

شركة شينزين مينغجيادا الإلكترونية المحدودةنحن موزع مشهور للمكونات الإلكترونية. مع سنوات عديدة من الخبرة في قطاع المكونات الإلكترونية، نحن نحافظ على مخزون طويل الأجل من المنتجات الإلكترونية الأصلية في المخزون.الالتزام بمبدأ "خدمة عملائنا ومستفادة منهم"نحن نقدم مجموعة واسعة من المكونات الإلكترونية عالية الجودة.

المزايا الأساسية للتوريد

ضمان المنتج الأصلي: يتم الحصول عليه من خلال قنوات المصنع المعتمدة؛ مجموعة كاملة من المنتجات تخضع لفحص جودة المصنع عند التخزين؛ المنتجات المجددة،يتم استبعاد الأجزاء أو المكونات الجديدة الفارغة من الوحدات المفككة بشكل صارم؛ كل شحنة مصحوبة بالتوثيقات والمواصفات المصنعة الأصلية ؛ يتم توفير القدرة على تتبع المصنع لتلبية متطلبات فحص جودة الإنتاج الجماعي ؛

مستويات المخزون الكافية: مستودعاتنا المزدوجة في شنشن وهونغ كونغ تحتفظ بمخزونات كافية طوال السنة. يتم إرسال العينات في غضون 1~3 أيام عمل.يتم معالجة الطلبات السائبة وإرسالها خلال 48 ساعةحل مشكلات العملاء بشكل فعال مع نقص المخزونات وانقطاع الإمدادات.

نماذج المشتريات المرنة: نحن نقدم ثلاثة حلول مجانية: اختبار العينات في مجموعات صغيرة (نموذج الهندسي) ، إنتاج محاكاة في مجموعات صغيرة، والمشتريات السائبة عن طريق الملفات أو المنصات،بينما تلبي أيضا متطلبات التخزين للإنتاج الضخم.

نظرة عامة على المنتج والهندسة المعمارية التقنية

ROHM، الاستفادة من SOI الخاصة بها عالية الجهد عملية الدوائر المتكاملة وتكنولوجيا عزل المحول على رقاقة،أنشأت خط منتجات شامل لمشغلات البوابة يغطي كلاً من المشغلات العالية والمنخفضة غير المعزولة والمشغلات المعزولةهذه المجموعة متوافقة تماما مع أجهزة الطاقة مثل MOSFETs القائمة على السيليكون، IGBTs، MOSFETs نصف الموصل SiC الجيل الثالث و GaN HEMTs،بينما تغطي الطوبولوجيات المدعومة بنيات تحويل الطاقة الرئيسية مثل نصف الجسر، عجلة كاملة ، محولات ثلاثية المراحل ، تصحيح متزامن ومحولات DC-DC buck-boost.

يتم تقسيم خط المنتجات إلى فئتين رئيسيتين بناءً على بنية العزل الكهربائي:

محركات البوابة المعزولة (BM61 / BM6GD Series): تتميز بمحول متكامل في الشريحة لتحقيق عزل كهربائي كامل بين جانب التحكم الأساسي وجانب الطاقة الثانوية.تشمل تصنيفات الجهد العازل مستويين: 2500 Vrms و 3750 Vrms ، تلبي معيار العزل UL 1577. هذا التصميم يمنع التداخل بين دوائر الجهد العالي والمنخفض بسبب عدم وجود أرضية مشتركة ،مما يجعلها مناسبة للطاقة العالية، وتطبيقات السلامة الوظيفية في السيارات.

IGBT/MOSFET High-Side / Low-Side Gate Drivers (BM60 / BS / BD Series HVIC): باستخدام بنية الأرض العائمةيتم توفير القناة العليا من خلال مصدر طاقة أرضي عائم باستخدام ثنائيات bootstrap ومكثف bootstrap، في حين أن الدائرة المتكاملة لتحويل مستوى الجهد العالي تنقل إشارات منطقية 3.3V / 5V إلى الجانب عالي الجهد. يتراوح الجهد المقاوم للأرض العائمة من 600V إلى 1200V.شريحة واحدة تؤدي في نفس الوقت إشارات القيادة من الجانب العالي والجانب المنخفض، يوفر تكاليف BOM المنخفضة والتكامل العالي ، وهو محسّن خصيصًا لطوبولوجيات الجسر نصف الجسر والجسر ثلاثي المراحل.

II. تحليل متعمق لخط منتجات محرك البوابة المعزولة

1. سلسلة BM61S Universal Automotive-Grade Isolated Drivers لسي سي / IGBT (3750Vrms)

النماذج التمثيلية: BM61S40RFV-C (قناة واحدة) ، BM61S41RFV-C (قناة مزدوجة من الجانب العلوي والجانب السفلي)

تتألف سلسلة BM61S من محركات البوابات المعزولة للسيارات من ROHM ، ومُحسّنة لجيل الثالث من MOSFETs SiC و IGBTs عالية الجهد. مع عزل مقاوم لجهد يصل إلى 3750Vrms ،أنها معتمدة على معايير AEC-Q100 الدرجة 1 للسيارات وتدعم تحليل السلامة الوظيفية (FS الدعمية)مع قدرة محرك الخروج من ± 4A ومجموعة الجهد التغذوي من الجانب الثانوي من 16 فولت إلى 24 فولت،تتوافق السلسلة تمامًا مع متطلبات الجهد التشغيلي النموذجي 18 فولت من الجيل الثالث من MOSFETs SiC، في حين أنها متوافقة أيضا مع مستويات محرك 15 فولت من IGBTs ومستويات محرك 12 فولت من MOSFETs السيليكون.

هذه السلسلة من أجهزة الإدخال / الإخراج تتميز بأقصى تأخير في الانتشار من 65 ناص فقط وأقل عرض نبضات المدخل من 60 ناص ، لدعم تطبيقات التبديل عالية التردد.من حيث وظائف الحماية، يدمج الجهاز قفل مزدوج تحت الجهد (UVLO) على جانبي المدخل والخارج ، وحماية فوق الجهد الخارجي (OVP) ومشبك ميلر نشط ،الذي يسحب بقوة إمكانات البوابة إلى أسفل في لحظة إغلاق، والقضاء تماماً على إطلاق خاطئ من الترانزستور المعاكس الناجم عن تيار ميلر.نموذج قناة مزدوجة BM61S41RFV-C يمكن أن تشغيل مباشرة كل من الجانب العالي والجهة المنخفضة أجهزة الطاقة من تشكيل نصف الجسر من شريحة واحدة، مما يلغي الحاجة إلى اثنين من المحركات المحمولة معزولة قناة واحدة ومصدر طاقة معزول خارجي، وبالتالي تقليل مساحة PCB بشكل كبير.

التطبيقات: مصممة لغيرات المحرك الرئيسي للسيارات، ومركبات الشحن الداخلية (OBCs) ومحولات تعزيز DC-DC.مناسبة لمحولات الخيوط الضوئية الكهربائية 1500 فولت ومحولات الطاقة ثنائية الاتجاه (PCS) لتخزين الطاقة التجارية والصناعية؛ مناسبة لوحدات طاقة SiC الصناعية 1200 فولت.

2سلسلة BM61M محركات صناعية معزولة للأغراض العامة (3750Vrms / 2500Vrms)

نماذج ممثلة: BM61M41RFV-C (3750Vrms قناة واحدة) ، BM61M22BFJ-C (2500Vrms قناة واحدة)

يحتوي جهاز BM61M41RFV-C على فولتاج مقاومة العزل 3750Vrms وتيار محرك خروجي يبلغ ± 4A ؛ فولتاج إمدادات الجانب الثانوي من 9V إلى 24V ، وحد أقصى تأخير إدخال / إخراج 65ns ،الحد الأدنى لسرعة النبضات المدخلة 60ns، ويتميز بتثبيت UVLO وملينر النشط. يحتوي على حزمة SSOP-B10W ، وهو خيار متعدد الاستخدامات لعزل MOSFETs و IGBTs من الدرجة الصناعية.

من ناحية أخرى ، يتم تصنيف BM61M22BFJ-C في عزلة 2500 Vrms ، مع أقصى تأخير إدخال / إخراج 60 ns وأقل عرض نبض إدخال 60 ns.يحتوي على حماية UVLO منخفضة الجهد المدمجة ويتم احتواؤها في حزمة SOP-JW8 المدمجة، مما يجعلها مناسبة لدفعات بوابات IGBT و MOSFET السيليكون في مصادر الطاقة الصناعية المحدودة بالمساحة وتصاميم المحول.

التطبيقات: مناسبة لدفع الترددات المتغيرة الصناعية ، UPS (إمدادات الطاقة غير المتقطعة) ، وحدات عاكس في آلات اللحام ،ومدفعات معزولة للأغراض العامة لتبديل مصادر الطاقة.

3. سلسلة BM6112 عدة أدوات محركات معزولة مع حماية شاملة (3750 Vrms)

نماذج ممثلة: BM6112HFV-C ، BM6112AFV-C

سلسلة BM6112 هي خط منتجات ROHM من السائقين المعزولين التي تقدم مجموعة شاملة من وظائف الحماية، مع عزل مقاومة الجهد من 3750 Vrms وتأخير I / O من 150 ns.هذه السلسلة تدمج وظائف متعددة، بما في ذلك إصدار إشارة العيب، إصدار إشارة جاهزة، قفل تحت الجهد (UVLO) ، حماية الدائرة القصيرة (SCP) ، مشبك ميلر النشط،ردود فعل حالة الإخراج ومراقبة درجة الحرارة (المراقب الزمني)، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات محركات IGBT ذات الطاقة العالية حيث تكون الموثوقية والتشخيص ذات أهمية قصوى.

التطبيقات: مناسبة لغيرات الصناعية ذات الطاقة العالية ، ومحولات تخزين الطاقة ، ومراحل الطاقة الرئيسية للتحكم في محركات المحرك.

4. BM6108FV-LB ️ مدفع مزود بالجهد السلبي متعدد الوظائف معزول (2500 Vrms)

نموذج ممثل: BM6108FV-LB

يحتوي BM6108FV-LB على تصنيف عزل من 2500Vrms وتيار محرك الخروج من ± 3A.الجانب الثانوي يدعم مخرجات محرك ثنائي القطب تتراوح من 10 فولت إلى 24 فولت (إيجابي) و -12 فولت إلى 0 فولت (سلبي)، مما يتيح إيقاف تشغيل IGBTs و SiC MOSFETs بشكل موثوق به. يدمج هذا النموذج اكتشاف القطع القصير DESAT ، وإيقاف التشغيل الناعم بعد اكتشاف القطع القصير ،مراقبة درجة الحرارة والضغط الخارجي لـ MOSFET Miller، مع عتبات UVLO من 9.05 فولت / 9.55 فولت. يحتوي على حزمة SSOP-B20W ، ويوفر حلًا موثوقًا للغاية لتشغيل وحدات IGBT عالية الطاقة.

التطبيقات: مناسبة لتشغيل وحدات IGBT ذات الطاقة العالية ، ومحولات المحرك الصناعي والمحولات الضوئية المركزية.

5. سلسلة BM6GD ️ محركات محركات معزولة مخصصة لـ GaN HEMTs (2500 Vrms)

نموذج ممثل: BM6GD11BFJ-LB

يعد BM6GD11BFJ-LB أول محرك بوابة معزول من ROHM مُحسّن لـ GaN HEMTs عالي الجهد ، مع إنتاج جماعي مخطط له في عام 2025. يحتوي على تصنيف فولتاج العزلة من 2500 Vrms ،تأخير إدخال/إخراج أقصاه 60 إنش، يحتوي على عرض نبض إدخال لا يقل عن 65 ns (تخفيض بنسبة 33٪ مقارنة بالمنتجات السابقة) ، ويدعم التبديل عالي التردد إلى 2 ميغاهرتز.

يحتوي هذا النموذج على تصميم مع دبوس شحن / تفريغ منفصلة (مصدر مستقل ودبوس غسيل) ، مما يسمح بتعديل منحدرات النهوض والسقوط بشكل مستقل عن طريق المقاومات الخارجية ،وبالتالي قمع الدق التردد والإي إم آي أثناء التبديل عالية التردد GaN. يصل الحصانة العابرة للوضع الشائع (CMTI) إلى 150 V/ns ، 1.5 مرة من المنتجات السابقة ، مما يمنع بشكل فعال التشغيل الخاطئ الناجم عن معدلات التبديل العالية لـ GaN HEMT.يحتوي على حماية UVLO مدمجة ويتم احتواؤها في حزمة SOP-JW8.9 ملم × 6 ملم × 1.65 ملم).

التطبيقات: مناسبة لمصادر الطاقة عالية الكثافة للخادم، وأجهزة الشحن السريع الصناعية ذات الطاقة العالية، ومحولات التيار المتردد إلى التيار المتردد، وتحويل الطاقة عالية التردد القائم على GaN.أيضاً مناسبة لوحدات تحويل الطاقة عالية الجهد في الروبوتات البشرية.

III. تحليل متعمق لخط منتجات IGBT / MOSFET High-Side / Low-Side Gate Driver

1. BM6021x سلسلة 1200 فولت السيارات الصف عالية الجانب والسائقين الجانب المنخفض

نماذج ممثلة: BM60212FV-C (مع مشبك ميلر) ، BM60213FV-C (النوع الأساسي)

BM60212FV-C هو الطراز الرائد في ROHM في نطاق 1200 فولت عالية الجانب / منخفضة الجانب مدفع البوابة. يحتوي على تقييم جهد التزويد العائم الجانب العالي يصل إلى 1200 فولت ،هو معتمد على AEC-Q100 للسيارات، ويدعم تحليل السلامة الوظيفية. نطاق فولتاج التغذية هو 10 فولت إلى 24 فولت ، مع ذروة التيار الخارجي من 4.5A (غوص) / 3.9A (مصدر). أوقات الارتفاع والسقوط النموذجية هي 50ns ،والجهاز متوافق مع 3.3 فولت و 5 فولت مدخلات منطقية لـ MCU

من حيث ميزات الحماية ، يدمج BM60212FV-C قفل انخفاض الجهد (UVLO) على كل من قوالب الطاقة VCCA و VCCB ويتضمن مشبك ميلر نشط.يتم التحكم في منطق الإخراج عن طريق إشارات الدخول الثلاثة (EN، INA ، INB) ، وتوفير الحماية على مستوى الأجهزة ضد الدوائر القصيرة الناجمة عن التوصيل في وقت واحد من الجانب العالي والجانب المنخفض.يحتوي على حزمة SSOP-B20W ويعمل ضمن نطاق درجة الحرارة من 40 °C إلى 125 °C.

BM60213FV-C هو النموذج الأساسي في نفس السلسلة ، مع فولت 1200V مقاومة الأرض العائمة ، وأقصى وقت التبديل من 75 ns ، وأقل عرض نبض إدخال من 60 ns ، ومبنية في UVLO.لكن، لا يتضمن مشبك ميلر ويحمل علامة عدم التوصية بتصميمات جديدة.

التطبيقات: مصممة للشواحن الداخلية للسيارات (OBCs) والمحولات الداخلية ؛ مناسبة للدوائر الصناعية 1200V IGBT نصف الجسر ، وأنظمة UPS وأجهزة اللحام.

2سلسلة بي إس 600 فولت محركات الجانب العالي / المنخفض للأغراض العامة

نموذج ممثل: BS2114F

تم وضع BS2114F كدافع بوابة عامة الغرض من فئة 600V عالية الجانب / المنخفض الجانب ، مع الجهد المقاوم للأرض العائمة من 625V وتيار محرك الخروج من ± 500mA.انه يدمج 160ns ثابتة وقت ميت وإمدادات الطاقة حماية UVLO، ويتم تخزينها في حزمة SOP8 المدمجة ، مما يجعلها الخيار القياسي لتطبيقات نصف الجسر ذات الطاقة المتوسطة إلى المنخفضة الحساسة للتكلفة.

التطبيقات: مناسبة للفوارق المنزلية ، والفوارق الضوئية الصغيرة على نطاق صغير ومحولات التيار المستمر إلى التيار المستمر لتخزين الطاقة 48 فولت.

3سلسلة BD

النماذج التمثيلية: BD2310G (قناة واحدة منخفضة الجانب) ، BD2320UEFJ-LA (قناة واحدة للسيارات) ، BD67871MWV-Z (ثلاثة مراحل متكاملة)

BD2310G هو محرك بوابة قناة واحدة مع بنية جانب منخفضة نقية ، وتوفر محرك إخراج من ± 4A ، مع فولتاج إمدادات VCC من 4.5V إلى 18V ومداخل منطقية من 2.0V إلى 5.5V.يحقق سرعة التبديل من 15ns ويتم تخزينها في حزمة SSOP5 ضيقة للغاية، مما يجعلها مناسبة للتصحيح المزامنة منخفضة الجهد والتبديل المساعد من ترانزستورات الطاقة المنخفضة.

جهاز BD2320UEFJ-LA هو محرك قناة واحدة من طراز السيارات مع مخرج من + 3.5A / -4.5A ومجموعة جهد التغذية من 7.5V إلى 14.5V.يتم تخزينها في حزمة HTSOP-J8 وتلبي متطلبات الموثوقية للبيئات السيارات.

BD67871MWV-Z هو محرك تشغيل متكامل ثلاثي المراحل من الجانب العالي / المنخفض. إنه يدمج ثلاث دوائر نصف جسر يبلغ مجموعها ستة قنوات محرك على شريحة واحدة ، مع نطاق فولتاج الإمداد 4.5 فولت إلى 60 فولتمجهزة بتكنولوجيا تنظيم تيار البوابة النشطة TriC3TM الخاصة بـ ROHM، فإنها تقوم بتعديل تيار محرك البوابة بشكل ديناميكي لتقليل خسائر التبديل والرنين EMI في وقت واحد.إنه يحتوي على مجموعة شاملة من ميزات الحماية، بما في ذلك التحكم في الوقت الميت ، وحماية التيار الزائد ، وقفل تحت الجهد والإيقاف الحراري ، مما يجعله حلًا متكاملًا للغاية لمحركات BLDC ثلاثية المراحل.

التطبيقات: يعد BD2310G مناسبًا للتصحيح المزامنة منخفضة الجهد وتشغيل أجهزة تبديل الطاقة في مصادر الطاقة المساعدة للروبوت الإنساني.BD67871MWV-Z مناسبة لمحركات BLDC الصناعية، أدوات كهربائية ومحركات خدمة مشتركة في الروبوتات البشرية.

IV - تحليل الوظائف الأساسية في سلسلة كاملة

مشبك ميلر النشط: التيار المتزامن مع قدرة ميلر الذي يتم إنشاؤه في لحظة إيقاف IGBT و SiC MOSFET يمكن أن يؤدي بسهولة إلى تشغيل جهاز الطاقة في الجانب المعاكس بشكل غير مقصود ،مما يؤدي إلى حلقة قصيرة نصف جسرمجموعة ROHM كاملة من المدفعين بوابة متوسطة إلى عالية النطاق يحتوي على دبوس مصراع ميلر المخصصة التي سحب بالقوة البوابة إلى طاقة منخفضة عند إيقاف التشغيل،القضاء بالكامل على التشغيل الخاطئ الناجم عن ميلر وتحسين موثوقية التشغيل على المدى الطويل لتوبولوجيا نصف الجسر وثلاثة مراحل الجسر.

UVLO المزدوج (إغلاق تحت الجهد): تتميز السلسلة غير المعزولة من الجانب العالي والجانب المنخفض بالكشف المستقل عن انخفاض الجهد على مصادر طاقة المحرك من الجانب العالي والجانب المنخفض على التوالي.عندما يكون الجهد غير كاف، يتم إغلاق المخرج لمنع أجهزة الطاقة من الإفراط في الحرارة والحرق أثناء العمل في المنطقة الخطية.سلسلة معزولة تتميز UVLO مزدوجة على جانبي التحكم في الجانب الأساسي وجانب الطاقة الثانويةإذا أصبح الجهد في كلا الجانبين غير طبيعي، يتم إيقاف تشغيل السائق على الفور وإصدار علامة خطأ.

التوافق على مستوى منطق واسع: تدعم السلسلة بأكملها منطق MCU قياسي 3.3V / 5V في المدخل ، في حين أن نماذج الجهد المنخفض متوافقة مع مدخلات 2V ،يسمح بالواجهة المباشرة مع أجهزة التحكم الصغيرة الشائعة مثل ST ′s STM32، Renesas RA و TI C2000، دون الحاجة إلى رقائق تحويل المستوى الإضافية.

تغطية نطاق درجة حرارة واسعة: نطاق درجة حرارة التشغيل الصناعية من 40 °C إلى 105 °C ؛ نطاق درجة حرارة AEC-Q100 من 1 إلى 125 °C للسيارات ،تغطي ظروف تشغيل صعبة مثل أنظمة الطاقة الشمسية في الهواء الطلق، المحركات الكهربائية للسيارات، أنظمة الخدمة الصناعية والروبوتات البشرية التي تعمل بشكل مستمر لفترات طويلة.

حماية الدوائر القصيرة والإيقاف الناعم: تتضمن النماذج المعزولة الراقية (مثل BM6108FV-LB) DESAT (اكتشاف الدوائر القصيرة لإزالة الشبع) ،الذي ينفذ تسلسل إيقاف ناعم عندما يعاني IGBT من التيار الزائد، وبالتالي قمع فولتاج ذروة الجمع وحماية أجهزة الطاقة من انهيار التوتر الزائد.