Rozwiązanie sterownika bramki Slkor? SL27517A

Shenzhen SLKOR Micro Semicon Co., Ltd., z kluczowym personelem technicznym Uniwersytetu Tsinghua, kieruje rozwojem przemysłu poprzez nowe materiały, procesy i produkty. Firma dysponuje zaawansowaną na skalę międzynarodową technologią urządzeń elektroenergetycznych z węglika krzemu (SiC) trzeciej generacji. SLKOR to zaawansowane technologicznie przedsiębiorstwo integrujące projektowanie, rozwój, produkcję i sprzedaż produktów elektronicznych, zapewniając klientom niezawodne produkty i kompleksowe wsparcie techniczne.

1.1 Nazwa produktu: Rozwiązanie sterownika MOSFET SLKOR SL27517A

1.2 Aplikacje: Narzędzia elektryczne, sterowanie silnikami, przetwornice AC/DC, sterowanie przemysłowe itp.

2. Testy wydajności i wysoka kompatybilność

2.1 Możliwość napędu symetrycznego

SLKOR SL27517A, jednokanałowy sterownik bramki 4A, oferuje znaczące korzyści w porównaniu z układem UCC27517DBVR firmy TI. Do najważniejszych korzyści należą kompatybilność wydajnościowa, kontrola kosztów, elastyczność projektowania i stabilność zasilania.

Układ SL27517A zapewnia szczytowy prąd 4 A (sterowanie symetryczne) przy VDD=12 V, identyczny z 27517-amperowym prądem źródłowym układu UCC4. Wydajnie steruje urządzeniami mocy, takimi jak tranzystory MOSFET i IGBT, dzięki czemu idealnie nadaje się do zasilaczy impulsowych i przetwornic DC-DC.

2.2 Szeroki zakres napięć

Układ SL27517A działa w zakresie napięcia od 4.5 V do 20 V, przewyższając pod względem parametrów układ UCC27517 (4.5 V–18 V), co w szczególności poprawia jego przystosowalność do zastosowań niskonapięciowych lub zasilanych bateryjnie (np. w urządzeniach przenośnych).

2.3 Niskie opóźnienie i szybka reakcja

Układ SL27517A charakteryzuje się krótkim opóźnieniem propagacji (typowo 12 ns) i krótkimi czasami narastania/opadania (6 ns/11 ns), co minimalizuje straty przełączania. Nadaje się do zastosowań o wysokiej częstotliwości, takich jak cyfrowe zasilacze i sterowanie urządzeniami GaN.

3. Elastyczność projektowania i zwiększone bezpieczeństwo

3.1 Konfiguracja z podwójnym wejściem i zużycie energii

Układ SL27517A obsługuje odwracający (IN-) lub nieodwracający (IN+) tryb wejścia. Jego dwupinowa konstrukcja elastycznie dostosowuje się do różnych wymagań sterowania logicznego, upraszczając projektowanie obwodów.

3.2 Zabezpieczenie wejścia pływającego

Gdy wejścia są niestabilne, wyjście SL27517A automatycznie przełącza się na stan niski, zapobiegając przypadkowemu wyzwoleniu urządzeń mocy i zwiększając niezawodność systemu.

3.3 Niski prąd spoczynkowy

Minimalny prąd statyczny sprawia, że urządzenie idealnie nadaje się do zasilania bateryjnego lub scenariuszy o niskim poborze mocy (np. urządzenia solarne, UPS).

4. Typowe zastosowanie SLKOR SL27517A w scenariuszach jazdy z dużą mocą

Zasada stosowania:

4.1 Wejściowy sygnał modulacyjny generuje przebieg PWM sterujący optoizolatorem U817 SLKOR PC2. Przy wysokim poziomie impulsu 24 V, prąd optoizolatora wynosi ~6 mA (regulowany za pomocą rezystorów ograniczających prąd R6/R8 dla sterowania 5 V). U2 zapewnia przede wszystkim izolację sygnału. Zasilanie optoizolatora jest dostarczane przez układ scalony zarządzania zasilaniem DC-DC SLKOR LM2596S-5.0 (wyjście 5 V). Zewnętrzne sygnały modulacyjne mogą pochodzić ze sterownika PLC. Dioda D1 (dioda przełączająca SLKOR) działa jak dioda zwrotna, chroniąc optoizolator U2 przed odwróceniem sygnału.

U1 to układ scalony sterownika bramki SLKOR SL27517A — jednokanałowy, szybki sterownik bramki 4A po stronie dolnej. Wydajnie i bezpiecznie steruje tranzystorami MOSFET/IGBT. Cechy takie jak niskie opóźnienie propagacji, kompaktowa obudowa SOT-23 i ultraniski prąd spoczynkowy umożliwiają przełączanie tranzystorów MOSFET z częstotliwościami do kilkuset kHz. Ten układ idealnie nadaje się do synchronicznych sterowników prostowniczych w zasilaczach serwerowych/komunikacyjnych i zastosowaniach przemysłowych.

4.2 Zalecenia inżynieryjne:

l W tym układzie układ SL27517A jest zasilany napięciem 12 V. Gdy pin 5 jest w stanie wysokim, steruje on tranzystorem MOSFET SLKOR SL142N06Q, aktywując obciążenie.

l Tranzystor MOSFET SL142N06Q generuje typowy prąd dren-źródło o natężeniu 20 A przy Vgs=10 V, przy niskiej rezystancji włączenia (Rds(on)) wynoszącej 2.6 mΩ, co sprawia, że doskonale nadaje się do szybkiego przełączania i prostowania synchronicznego.

l Wybierz wartość R3 na podstawie rzeczywistego układu PCB (pokazano 100 Ω). Umieść R3 blisko bramki MOSFET, stosując krótkie ścieżki, aby zminimalizować indukcyjność pasożytniczą.

l Dioda D3 (przełączająca) przyspiesza wyłączanie tranzystora MOSFET; należy dodać w razie potrzeby.

5. Płytka demonstracyjna sterownika bramy SLKOR SL27517A

l Dwuwarstwowa konstrukcja płytki PCB. Podczas sterowania równoległymi tranzystorami MOSFET SL142N06Q o dużym natężeniu prądu, płytka DEMO wykorzystuje po obu stronach rozszerzone warstwy miedzi zasilającej, zapewniające odprowadzanie ciepła i wydajność prądową.

l CN2/CN1: Podłącz do silnika/pompy laserowej.

l CN2/CN3: Podłącz do zasilania (maks. 12 V–60 V).

l Niskie opóźnienie układu SL27517A pozwala na jego szerokie zastosowanie w układach MOSFET dużej mocy sterowanych modulacją PWM.

Zawiera logo SLKOR. Zeskanuj kod QR, aby śledzić aktualizacje SLKOR.

6. SLKOR SL27517A DEMO Board BOM