7 апреля 2017
Linear Technology Corporation представляет изолированный контроллер силовых ключей LTM9100 семейства Anyside™ в исполнении μModule®, предназначенный для мониторинга и защиты высоковольтных источников питания с выходным напряжением до 1000 В.
Этим источникам, используемым в промышленных, авиационных и медицинских приложениях, а также в системах передачи данных, необходим управляемый процесс запуска. Для обеспечения безопасности оператора и исключения утечек высокого напряжения на землю управляющая схема должна быть гальванически развязана от силового ключа. Традиционное решение данной задачи выполняется с помощью реле или других дискретных компонентов, однако недостатком такого подхода является сложность и громоздкость схемы, наличие большого числа внешних компонентов и отсутствие необходимых сертификатов безопасности. Инновационный контроллер LTM9100 позволяет сократить время разработки, затраты на сертификацию и габариты изделия путем объединения всех необходимых функций, в том числе изолированного питания и цифровой телеметрии, в одном компактном корпусе BGA.
Напряжение пробоя изолирующего промежутка внутри LTM9100, отделяющего цифровой интерфейс от контроллера силовых ключей, который управляет внешним N-канальным MOSFET- или IGBT-транзистором, составляет 5 кВ (скз.). Чтобы гарантировать надежную работу прибора, при его производстве используется тестирование на напряжение до 6 кВ (скз.), что соответствует требованиям стандарта безопасности компонентного уровня UL 1577, а это в свою очередь экономит затраты производителей конечного оборудования на сертификацию. Измерение тока нагрузки, напряжения на высоковольтной питающей шине и температуры контроллера производится через изолированный цифровой интерфейс I2C/SMBus.
Благодаря гальванической развязке, LTM9100 может легко конфигурироваться для управления ключами верхнего и нижнего плеча, а также ключевыми каскадами с плавающим потенциалом. Величина пускового тока управляемого источника питания ограничивается режимом плавного старта и схемой электронного предохранителя, что исключает возникновение перегрузок и коротких замыканий. LTM9100 является достаточно универсальным устройством и способен ограничивать броски тока в картах «горячего» подключения, трансформаторах переменного тока, схемах управления двигателями и других индуктивных нагрузок. Схемы защиты от недопустимого превышения и падения входного напряжения с регулируемыми порогами срабатывания гарантирует, что нагрузка будет включена только в допустимом диапазоне входного напряжения. Встроенный DC/DC преобразователь, включающий трансформатор, используется для питания изолированной схемы управления силовым ключом.
Контроллер рассчитан на работу в диапазоне температур от −40°C до +105°C и выпускается 42-выводном в корпусе BGA размером 22 мм x 9 мм x 5.16 мм с величиной изолирующего промежутка 14.6 мм.
Внутрення архитектура LTM9100 |
Отличительные особенности:
- Высоковольтный контроллер силовых каскадов на основе N-канальных MOSFET- или IGBT-транзисторов с управляющим интерфейсом I2C и функциями телеметрии
- Соответствует требованиям безопасности UL-CSA:
- Напряжение пробоя изолирующего промежутка, действующее в течении 1 мин., составляет 5 кВ (скз.) (данный параметр находится в стадии утверждения по стандарту безопасности UL 1577)
- Непрерывно действующее рабочее напряжение, выдерживаемое изолирующим промежутком, равно 690 В (скз.) или 1000 В (пост.)
- Стойкость к действию переходных синфазных помех: свыше 30 кВ/мкс
- Стойкость к действию статических разрядов через изолирующий промежуток: ±20 кВ по модели человеческого тела
- Регулируемая скорость нарастания выходного напряжения и схема ограничения тока нагрузки
- Последовательный интерфейс управления I2C/SMBus
- Встроенный 10-разрядный АЦП для измерения величины тока нагрузки и уровня входного напряжения на двух входах
- Регулируемый режим плавного пуска
- Установка порога срабатывания электронного предохранителя
- Встроенный DC/DC преобразователь в качестве изолированного источника питания
- Схема защиты от недопустимого превышения (OVLO) и падения (UVLO) входного напряжения с регулируемыми порогами срабатывания
- Независимое питание логической схемы напряжением от 3 В до 5.5 В
- Низкий ток потребления в режиме отключения: менее 10 мкА
- Выходы формирования сигналов об ошибке и «питание в норме»
- Диапазон рабочих температур: от -40ºС до +105ºС
- 42-выводной корпус BGA размером 22 мм x 9 мм x 5.16 мм с величиной изолирующего промежутка 14.6 мм