为了更好地隔离“云” TI推出隔离式栅极驱动器新品

 中国电子报、电子信息产业网  作者:
发布时间:2016-08-10
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近日,德州仪器(TI)近日推出业内最快的 5.7k VRMS隔离式双通道栅极驱动器,是TI隔离产品组合中新型栅极驱动器家族的第一款产品。因其高度的灵活性和通用兼容性,UCC21520隔离式驱动器能够广泛地用于低端、高端、高端/低端或半桥电源管理设计。UCC21520的集成元件、先进防护功能和优化的开关性能,能帮助设计师为企业、电信、汽车和工业应用创建更小、更可靠的设计。

值得一提的是,随着企业对云计算的认识逐年深入,云计算应用已经非常广泛,但其物理领域的安全性也被业务关注。德州仪器(TI)专家Nagarajan Sridhar表示,因为所有的信息都存储在被称为云服务器的服务器中,而服务器需要电来存储和为客户检索信息。供电单元的功率范围在几百至几千瓦之间。服务器独立于电网运行,其交流电压范围为几百至几千伏,因此云服务器供电单元被认定为高压单元。因为供电单元的高压和高电量,因此确保人员安全是不容忽视的。服务器系统有用于电压调节、通信和人机接口(HMI)的控制器等低压单元。在云操作中,人员通过HMI与服务器进行交互。任何故障和从高压单元的向HMI的漏电都会对人员造成致命伤害,还会损坏所有电压元件。保护人员和低压单元不受此类故障的影响就需要隔离。半导体集成电路隔离设备使数据和电力在高压和低压单元之间顺利传输,同时防止雷击等危险性直流或来自电网的不受控制的瞬态电流。

据介绍,云的存储容量是有限的。而扩大容量非常昂贵且非常不经济。有两种方案可以同时解决安全要求和增长的信息需求:增加功率密度和提供鲁棒隔离。为了增加功率密度,需要大幅提高电源效率,提高电源传输速率(称为开关频率,单位为kHz),这样可以使电源单元尺寸更小。为了提供鲁棒隔离,您可以确保隔离器是系统的组成部分,通过将高速栅极驱动器等关键电源元件与隔离器集成在一起,可以节省电源主板空间。这就是隔离式栅极驱动器。记者了解到,隔离式栅极驱动器不仅应用于云计算数据中心领域,还应用于太阳能逆变器、电动汽车、混合动力汽车与医疗设备等。

对于UCC21520隔离式驱动器,德州仪器亚太区模拟产品汽车方案业务拓展总监吴渭强表示,UCC21520为对系统防护和可靠性有高要求的高压应用而开发,可提供5.7 k VRMS的增强隔离,其浪涌抗扰度经测试高达12.8 kV,普通模式的瞬态过压抗扰度在100 V/ns以上。它拥有业内最快的19ns传播延迟,以及业内最紧密的低于5ns的通道至通道延迟匹配,UCC21520可提供高功率密度和高效率,使解决方案尺寸更小,在终端设备使用寿命内运行更可靠。

 UCC21520的主要特性和优势:一是功率密度更高,尺寸更小:UCC21520的4A源电流与6A灌电流使得高频开关电源应用1.8nF负载上升时间和下降时间加快为6ns和7ns,从而降低开关损耗。二是鲁棒隔离:UCC21520的浪涌防护经测试高达12.8 kV,噪声抗扰度超过100 V/ns。此新型栅极驱动器能够防止数据中心、工厂和其他高压环境等终端设备遇到经常发生的状况。三是灵活性:UCC21520拥有3V至18V宽范的输入电压范围、可编程死区时间控制以及双通道和并行输出,能为设计师提供适用于多种应用的单个灵活元件。四是低功耗:UCC21520的待机电流低至每个通道1mA,可提高用电效率。

目前,工程师可以将TI的控制器与UCC21520隔离式栅极驱动器配合使用,以优化系统性能。模拟控制器包括用于相移全桥设计的UCC28950、用于谐振模式电源的UCC25600以及用于功率因数校正(PFC)的UCC28070。TI数字电源控制器包括UCD3138与C2000 32位微控制器。现可在TI商店(TI store)和TI授权的分销网站购买UCC21520。UCC21520隔离式栅极驱动器采用16引脚塑料小外形(SOIC16)宽体封装。

 


来源:            责任编辑:徐恒
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