Firmenblog über Infineon IRS2181STRPBF 600V High-Side- und Low-Side-Gate-Treiber

Infineon IRS2181STRPBF 600V High-Side- und Low-Side-Gate-Treiber

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., als weltweit renommierter Distributor elektronischer Komponenten liefert den IRS2181STRPBF—einen Hochleistungs-Halbbrücken-Gate-Treiber, der in der Lage ist, sowohl High-Side- als auch Low-Side-Leistungsschaltgeräte gleichzeitig anzusteuern.

【IRS2181STRPBF Produktübersicht】

Der IRS2181STRPBF ist ein im 8-SOIC-Gehäuse untergebrachter Halbbrücken-Gate-Treiber-IC, der speziell für das Ansteuern von Leistungs-MOSFETs und IGBTs entwickelt wurde. Dieses Gerät integriert sowohl High-Side- als auch Low-Side-Treibkanäle und hält Spannungen bis zu 600 V stand, wodurch es sich hervorragend für Hochspannungsanwendungen eignet.

Der IRS2181STRPBF arbeitet innerhalb eines Versorgungsspannungsbereichs von 10 V bis 20 V und liefert Spitzen-Sink-/Source-Stromfähigkeiten von 1,9 A bzw. 2,3 A, wodurch ein schnelles Schalten von Leistungsgeräten ermöglicht wird, um Schaltverluste zu minimieren.

Sein nicht invertierender Eingang vereinfacht das Design der Steuerschnittstelle, während eine typische Verzögerungszeit von 180 ns eine effiziente und präzise Steuerung gewährleistet.

Ein weiteres wichtiges Merkmal des IRS2181STRPBF ist sein stabiler Betrieb über einen erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis 125 °C (mit ausgewählten Spezifikationen, die sich auf 150 °C erstrecken), wodurch eine Anpassung an anspruchsvolle industrielle Umgebungen ermöglicht wird.

Durch die Verwendung eines oberflächenmontierten Gehäuses erleichtert der IRS2181STRPBF die automatisierte Leiterplattenbestückung und erhöht so die Fertigungseffizienz.

【IRS2181STRPBF Hauptmerkmale und Leistungsparameter】

Der IRS2181STRPBF enthält mehrere fortschrittliche Technologien, die ihn innerhalb seiner Produktkategorie auszeichnen.

Er integriert unabhängige High-Side- und Low-Side-Treibkanäle und unterstützt eine nicht invertierende Eingangslogik, die mit 3,3 V und 5 V CMOS/LSTTL-Pegeln kompatibel ist.

Dies ermöglicht es Ingenieuren, sich direkt an Mikrocontroller oder digitale Signalprozessoren anzuschließen, ohne zusätzliche Pegelverschiebungsschaltungen zu benötigen.

In Bezug auf die Treibfähigkeit liefert der IRS2181STRPBF typische Sinkströme von 2,3 A und Source-Ströme von 1,9 A – Spezifikationen, die in der Dokumentation hervorgehoben werden – wodurch ein schnelles Ansteuern von Hochleistungs-Schaltgeräten ermöglicht wird, um Schaltverluste zu minimieren.

Seine erhöhte Sinkstromfähigkeit erleichtert auch das schnelle Abschalten von Leistungsgeräten und verhindert so unerwünschtes Leiten.

In Bezug auf die Spannungsunterstützung arbeitet der IRS2181STRPBF mit einer maximalen High-Side-Spannung von 600 V, wodurch er sich für 400 V DC-Bussysteme eignet. Sein Betriebsspannungsbereich von 10 V bis 20 V gewährleistet die Kompatibilität mit Standard-12-V-/15-V-Treiberspeisungen.

Eine schnelle dynamische Reaktion ist ein weiteres wichtiges Merkmal des IRS2181STRPBF: Die Laufzeitverzögerung beträgt 180 ns, mit Anstiegs- und Abfallzeiten von 40 ns bzw. 20 ns, wodurch die Totzeit effektiv reduziert und die Systemeffizienz verbessert wird.

Das Gerät weist auch eine breite Temperaturanpassungsfähigkeit auf und arbeitet in einem Bereich von -40 °C bis 125 °C (einige Dokumentationen weisen auf eine maximale Sperrschichttemperatur von 150 °C hin), wodurch ein stabiles Verhalten in rauen Umgebungen gewährleistet wird.

【Interne Struktur und Funktionsprinzip des IRS2181STRPBF】

Der IRS2181STRPBF verwendet eine Halbbrücken-Treiberschaltung, die unabhängige High-Side- und Low-Side-Treibkanäle enthält. Die High-Side verwendet ein Floating-Channel-Design, das den Bootstrap-Betrieb unterstützt.

Die Bootstrap-Schaltung ist ein Hauptmerkmal des IRS2181STRPBF und stellt über einen Bootstrap-Kondensator und eine Diode eine Floating-Stromversorgung für den High-Side-Treibkanal bereit.

Wenn der Low-Side-MOSFET leitfähig ist, lädt sich der Bootstrap-Kondensator auf; während der High-Side-Leitung versorgt der Kondensator die High-Side-Treiberschaltung mit Strom.

Der IRS2181STRPBF Chip integriert eine interne Unterspannungs-Lockout- (UVLO-) Schutzschaltung. Sollte die High-Side- oder Low-Side-Versorgungsspannung unter den Schwellenwert fallen (typischerweise 8,2 V), schaltet sich der Ausgang ab und bleibt verriegelt, bis sich die Spannung auf ein sicheres Niveau erholt (typischerweise 8,9 V). Diese Funktion verhindert effektiv den linearen Betrieb und thermische Schäden an Schaltgeräten, die durch unzureichende Treiberspannung verursacht werden.

Darüber hinaus verwendet der IRS2181STRPBF proprietäre HVIC- und latch-immune CMOS-Technologie, wodurch die Robustheit der monolithischen Struktur verbessert wird. Sein Design weist eine Toleranz gegenüber negativen transienten Spannungen und eine ausgezeichnete dV/dt-Immunität auf.

【IRS2181STRPBF Anwendungen】

Energiemanagementsysteme: Der IRS2181STRPBF eignet sich für Schaltnetzteile, unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) und Leistungsfaktorkorrekturschaltungen, wodurch die Energieumwandlungseffizienz und -zuverlässigkeit verbessert werden.

Motorantriebsschaltungen: Der IRS2181STRPBF bietet präzise Motorsteuerungsfunktionen in industriellen Motorsteuerungen, Motorantrieben für Haushaltsgeräte und Elektrowerkzeugen.

Automobilelektroniksysteme: Der IRS2181STRPBF eignet sich besonders für Ladesysteme in Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen (PHEVs) und Elektrofahrzeugen (EVs) und erfüllt die hohen Zuverlässigkeitsanforderungen der Automobilelektronik.

Industrielle Steuerungsanwendungen: Der IRS2181STRPBF treibt Leistungsgeräte in speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS), Servoantrieben und Automatisierungstechnik an.