Avago驱动光耦ACPL-330J缺货,Renesas PS9402可pin to pin替代

2018-06-15 世强

变频伺服系统的功率部分由整流、滤波、刹车和逆变组成,而隔离驱动设计主流是标准封装的驱动光耦居多。本文将介绍RENESAS推出的隔离驱动PS9402,其可完美与A公司推出的ACPL-330J做替代,其功能管脚定义完全相同,参数对照表如下表1所示。


表1:Renesas驱动光耦PS9402与A公司型号完美替代

如上参数对照表说明:

1)驱动光耦PS9402相比ACPL-330J在工作温度范围(-40℃~110℃)、传输延时(200ns)表现更出色的特性。


2)驱动光耦PS9402的动态共模抑制最小为25kv/μs,逊色于A公司ACPL-332J动态共模抑制最小为50kv/μs。


鉴于驱动光耦PS9402的性能优势,笔者接触多的很多客户都有在做产品的优化升级设计,在日常的驱动光耦PS9402替换ACPL-330J设计中,需要注意下面的一些设计要点,以避免替换设计功亏一篑。


如果利用PS9402做pin to pin兼容ACPL-330J设计时,此时不用考虑驱动光耦副边高电平输出电压VOH。从表1中不难看出,PS9031副边输出VOH典型值为VCC-1.3V,而ACPL-332J/ACPL-330J 副边输出VOH典型值VCC-2V。在直接pin to pin替代时,PS9031副边高电平输出电压VOH一定可以满足工作电压需求,故可以实现完美替代。


为使大家对带保护隔离驱动光耦PS9402替代ACPL-330J有更深入的了解,这里以ACPL-330J的典型应用电路做设计讲解,如下图1为ACPL-330J典型应用电路示意图。


图1:ACPL-330J典型应用电路


optional R1的作用是根据需要是否要调节推挽管的Ib电流预置的(即也调节光耦输出电流斜率),经验值一般是100Ω以下。同时电路加推挽后,软关断功能没有了,所以加推挽时还要在optional R1右端和VEE之间放置一个模拟IGBT门极的电容。


optional R2一般也是100Ω以下,目的是为了统一光耦需要外部放大和不需要放大的电路板版本。即,如果需要外部放大时,optional R2不焊接,焊接推挽晶体管;如果不使用外部放大时,则电路板对应的晶体管位置不焊接,同时短接R2,这时即光耦直接通过Rg驱动IGBT。这样就可以统一电路板种类,使需要推挽和不需要推挽的PCB兼容。


Rpull-down用来提供一个恒流回路,保证IGBT门电容充满电后,Vgate电压保持恒定。ACPL-330J在Vout输出高电平过渡期间,Vout输出可由VCC2经过3个内部二极管压降(3*VBE)得到。如果Vout输出电流降到0时,由于电容负载,Vout输出电压在几微妙内大概从VCC2-3*(VBE)缓慢上升至VCC2。为限制输出电压到VCC2-3*(VBE),建议在Vout与VEE间接一下拉电阻Rpull-down,当输出高电平时,可提供650μA静态灌电流,下拉电阻可由如下公式得到: Rpull-down = [VCC2-3 *(VBE)] / 650μA,其中Rpull-down阻值推荐选择47kΩ。


R3起到CLAMP电流正反馈的作用,根据经验一般是100Ω以下,当然IGBT不一样,阻值也会不一样,具体阻值要看最终的测试结果。


以上的电阻参考值及其设计也同样可以使用在PS9402的替换设计中。


最后,总结几点选择PS9402替代ACPL-330J的理由:

1)PS9402为世强常备库存,供货稳定,出货量大,可pintopin完美替换ACPL-330J。

2)较市场同类型产品价格便宜10%,降低设计成本。

3)-40~125℃度宽温度范围,以及更出色的参数特性。


驱动光耦PS9402作为带保护的隔离驱动芯片,已经在变频器、伺服、光伏、UPS市场上都有推广,并有一些大客户批量生产,产品特性均有保证,如果您手里现有项目在用ACPL-330J做隔离驱动设计,均可以选用PS9402做替代。

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