适用于工业设备的MOSFET和IGBT栅极驱动电路的光耦产品线扩充

Lineup Expansion of Photocouplers for MOSFET and IGBT Gate Driver Suitable for Industrial Equipment

东芝电子元件及存储装置株式会社（东芝）推出了适用于中小容量MOSFET和IGBT的新款光耦TLP5791H和TLP5794H，扩充了产品线，从而支持1至6A级栅极驱动电流。

近年来，随着绿色能源和工厂自动化市场的扩展，从低压控制侧到高压功率器件进行隔离驱动的隔离式栅极驱动器件的需求不断增长。在这些市场中，对能够更准确地反映隔离式栅极驱动器件驱动性能的规格需求也在日益增加。对此，东芝发布了TLP5791H和TLP5794H，其输出电流特性IOLH和IOHL分别为－1.0／＋1.0A（典型值）和－6.0／＋4.0A（典型值），与此前发布的TLP5795H[1]相似。

TLP5791H的峰值高电平／低电平输出电流（IOLH／IOHL）为－1.0／＋1.0A，UVLO[2]阈值电压（VUVLO+）的最大值为9.5V，UVLO阈值电压（VUVLO-）的最小值为7.5V，UVLO迟滞电压（UVLOHYS）的典型值为0.5V，适用于驱动IGBT或MOSFET。
TLP5794H的峰值高电平／低电平输出电流（IOLH／IOHL）为－6.0／＋4.0A，UVLO阈值电压（VUVLO+）的最大值为13.5V，UVLO阈值电压（VUVLO-）的最小值为9.5V，UVLO迟滞电压（UVLOHYS）的典型值为1.5V。这些参数为驱动具有宽栅极负偏压额定值的SiC MOSFET以及IGBT而设计。此产品适用于驱动栅极正偏压为15至20V、负偏压约为0至－10V的功率器件。详细信息，请参阅“Gate Drive Coupler Notes on using power device gate negative bias power supply（PDF：1,042Kb）”。其传输延迟时间对温度的依赖性较低，可在工厂自动化设备的实际工作范围内稳定运行。

此外，这两款产品还通过提高输入侧红外发光二极管的光输出以及优化光接收元件（光电二极管阵列）的设计，增强了光耦合效率，实现了从－40至125°C的工作温度范围。因此，产品能够应用于在恶劣高温环境下运行的工业设备，例如光伏逆变器、UPS[3]和电动车充电桩。工作温度范围内的传输延迟时间和传输延迟偏差也实现了标准化。TLP5791H和TLP5794H采用小型SO6L封装，有助于提高电路板上元器件布局的灵活性。此外，新产品还具有8.0mm的最小爬电距离和5000Vrms的绝缘耐压，能够应用于需要高绝缘性能的设备。

东芝将继续对用于工业设备的MOSFET和IGBT栅极驱动电路的光耦产品线进行开发和扩展。

图1：IGBT栅极驱动电路示例
图1：IGBT栅极驱动电路示例

注：
[1]TLP5795H的输出电流特性为－4.5／＋5.3A（典型值）
[2]UVLO：欠压锁定，防止在低电压下发生故障的功能。
[3]UPS：不间断电源。

特点

  1. 适用于IGBT和MOSFET的UVLO：9.5V（最大值）（TLP5791H）
    适用于IGBT和SiC MOSFET的UVLO：13.5V（最大值）（TLP5794H）
  2. 稳定的传输延迟时间

特性说明

1.适用于IGBT和MOSFET的UVLO：9.5V（最大值）（TLP5791H）
 适用于IGBT和SiC MOSFET的UVLO：13.5V（最大值）（TLP5794H）

图2：UVLO迟滞对比（测量值）
图2：UVLO迟滞对比（测量值）

如下图所示，三款产品（包括已发布的TLP5795H）的UVLO值可支持根据功率器件的类型进行产品选型。

2.稳定的传输延迟时间

新产品的传输延迟时间在－40℃至125℃的工作温度范围内保持稳定。此外，它们在工厂自动化设备的实际工作范围内也能稳定运行。

图3：传输延迟时间的温度特性（TLP5791H）
图3：传输延迟时间的温度特性（TLP5791H）
图4：传输延迟时间的温度特性（TLP5794H）
图4：传输延迟时间的温度特性（TLP5794H）

应用

  • 光伏逆变器
  • UPS
  • 电动车充电桩
  • 逆变器驱动电路
  • IH电磁炉
  • 空调

主要规格

（除非另有规定，Ta＝－40至125°C）

器件型号 TLP5791H TLP5794H TLP5795H[4]
封装 名称 SO6L
尺寸（mm） 典型值 3.84×10×2.1
建议的工作条件

峰值高电平／低电平输出电流

IOLH／IOHL（A）

 典型值 -1.0／+1.0 -6.0／+4.0 -4.5／+5.3
电源电压VCC（V） 10至30 15至30 15至30
电气特性 UVLO 阈值电压
VUVLO＋（V）		 IF＝5mA，VO＞2.5V 最大值 9.5 13.5 13.5
UVLO 阈值电压
VUVLO-（V）		 IF＝5mA，VO＜2.5V 最小值 7.5 9.5 11.1
UVLO迟滞UVLOHYS（V） - 典型值 0.5 1.5 1.0
开关特性

传输延迟时间

（L／H）tpLH，（H／L）tpHL（ns）

 VCC＝30V 最大值 500 200 150

高电平／低电平共模瞬态抑制

CMH，CML（kV／μs）

 Ta＝25°C 最小值 ±20 ±50 ±35
绝缘特性 绝缘耐压BVS（Vrms） Ta＝25°C 最小值 5000
轨对轨输出 - - ✓
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注：
[4]TLP5795H已于之前发布。

相关信息

Gate Drive Coupler Notes on using power device gate negative bias power supply.（PDF：1,042KB）

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