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Nouveaux produits

SiliconLabs et ses solutions d’isolation numérique améliorent la fiabilité à long terme des commandes moteurs

Publication: Juin 2013

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Les Pilotes de Grille Isolés Si826x CMOS Font de Robustes Substitutions aux Opto-Divers Utilisés dans les Systèmes d’Alimentations Industrielles...
 

SiliconLabs, un leader en circuits intégrés à signaux mixtes, hautes performances et haute densité de ressources analogiques, présente aujourd’hui la première solution numérique de remplacement en technologie CMOS pour les pilotes de grilles à optocoupleur isolé (opto-drivers). Supportant jusqu’à 5kV en grade d’isolation et jusqu’à 10kV en protection contre les surtensions, les nouveaux pilotes de grille isolés Si826x fournissent une configuration idéale, de boîtier et d’empreinte correspondants à un large éventail d’opto-drivers employés en commande moteur haute-puissance, variateurs industriels, inverseurs solaires et EV/HEV, et alimentations en mode commuté et in-interruptibles.

Les opto-drivers, sujets à défaillances,sont un maillon faible en commandes moteur et autres systèmes d’alimentation industrielle qui requièrent fiabilité à long terme, garanties étendues et fonctionnement sans défaut jusque sur 20 ans. Les opto-drivers sont intrinsèquement limités par leur technologie inférieure à LED, qui est soumise à de grandes fluctuations de sortie en fonction du courant d’entrée, de la température et de la vieillesse.

Ces fluctuations sont éliminées avec l’utilisation des pilotes de grille isolés Si826x. La variabilité amoindrie, en particulier du courant d’allumage à l’entrée, simplifie la conception du système en cela que les développeurs n’ont plus besoin d’anticiper les effets du vieillissement. Une plus grande fiabilité et une plus grande durée de vie du composant permettent aussi aux fabricants de maintenir des garanties plus longues et de réduire les coûts associés aux réparations ou remplacements de produits. Basée sur la technologie éprouvée d’isolation numérique de SiliconLabs, la famille Si826x est une solution de mise à niveau fonctionnelle, compatible en brochage et en empreinte, pour les opto-drivers communément utilisés. Les pilotes de grille isolés Si826x simulent le comportement des opto-drivers par modulation d’une porteuse haute fréquence en place de l’émission lumineuse d’une LED. Cette simple architecture numérique fournit un chemin de donnée isolé robuste qui ne requière aucune considération particulière ou initialisation au démarrage. Tandis que le circuit d’entrée reproduit les caractéristiques d’une LED, les circuits Si826x nécessitent un moindre courant de commande, en résultant un rendement plus élevé. Le délai de propagation des circuits Si826x est indépendant du courant de commande d’entrée, ayant pour résultat des temps de propagation courts et constants (25ns), une plus faible variation d’un composant à l’autre, et une plus grande souplesse de design du circuit d’entrée. Les délais et écarts de temps de propagation des pilotes de grille isolés Si826x sont des dizaines de fois plus faibles que pour les opto-drivers, ce qui améliore le temps de réponse des boucles de réaction et accentue l’efficacité système. Les circuits Si826x fournissent également une meilleure immunité au bruit, permettant un fonctionnement robuste, propre et à long terme en environnement sévères et bruyants tels qu’en commande de moteur industriel. A l’inverse des opto-drivers, les pilotes de grille isolés offrent des performances stables dans le temps et en température sans aucune dérive. En raison de ces atouts, la famille Si826x dispose d’une durée de vie en fonctionnement plus longue et d’une fiabilité sensiblement plus élevée que les opto-drivers. Les pilotes de grille Si826x sont idéaux pour piloter les MOSFET de puissance et les transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) utilisés dans les applications de commande moteur et d’inverseurs/onduleurs. Supportant des tensions de grille jusqu’à 30V et des pics de courant de sortie allant de 0,6A à 4,0A, les circuits Si826x fournissent les meilleures capacités de commande pour les applications à MOSFET et IGBT, assurant des extinctions et allumages rapides des transistors de commutation externes pour un rendement maximum.

“Les pilotes de grilles isolés Si826x apportent un progrès majeur en technologie d’isolation pour la commande moteur industrielle en fournissant un remplaçant compatible de boîtier et d’empreinte aux opto-drivers obsolètes,” déclare Mark Thompson, VPProduits Accès, Puissance et CapteursdeSiliconLabs. “La famille Si826x propose aussi aux développeurs une grande palette de choix d’encapsulations et de sorties, permettant une plus grande souplesse de design.”

Prix et disponibilité

A l’échantillonnage et en volume, les pilotes de grille isolés Si826x sont dès à présent disponibles selon quatre options de boîtiers : SOIC-8 (3,75 kV de grade d’isolation), GW DIP-8 (3,75 kV de grade d’isolation), SO-6 (5 kVde grade d’isolation) et LGA-8 (5 kV de grade d’isolation). Car ces types de boîtiers sont compatibles en brochage et empreinte avec les boîtiers les plus populaires d’optodrivers, il n’est pas nécessaire de modifier les designs existants ou les implantations des circuits imprimés (PCB) pour passer facilement aux pilotes de grille isolés.

La famille Si826x supporte aussi un large éventail de courants de sortie. Le circuit Si8261Ax a une capacité de courant de sortie de 0,6A alors que le Si8261Bx est capable de délivrer jusqu’à 4A. Le circuit Si8261xAx dispose d’un verrouillage de sortie en cas de sous-tension (UVLO) de 5V tandis que le Si8261xBx a un UVLO de 8V et que le Si8261xCx présente l’option UVLO à 12V. La tarification de la famille Si826x commence à 0,71$ (USD) en quantités de 10000 pièces. Pour aider les concepteurs à évaluer les performances de la famille Si826x, SiliconLabs offre le kit d’évaluation Si826xDIP8- KIT, à présent disponible pour 29$ (USD MSRP). La carte d’évaluation est suffisamment souple pour permettre le branchement au matériel de laboratoire pour l’évaluation détaillée des caractéristiques aussi bien que pour la connexion à la carte existante du client.

http://www.silabs.com

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