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英飛凌IR2136STRPBF柵極驅(qū)動(dòng)IC優(yōu)缺點(diǎn)、參數(shù)、應(yīng)用和引腳封裝圖
Infineon(英飛凌)生產(chǎn)的型號(hào)IR2136STRPBF屬于電源芯片中的柵極驅(qū)動(dòng)IC，是高電壓、高速功率MOSFET和IGBT驅(qū)動(dòng)器，具有三個(gè)獨(dú)立的高側(cè)和低側(cè)參考輸出通道，用于三相應(yīng)用。專有的HVIC技術(shù)使堅(jiān)固的整體結(jié)構(gòu)。邏輯輸入兼容CMOS或LSTTL輸出，低至3.3V邏輯。一個(gè)終止所有六個(gè)輸出的電流脫扣函數(shù)可以從一個(gè)外部電流感應(yīng)電阻導(dǎo)出。一個(gè)使能函數(shù)可以同時(shí)終止所有六個(gè)輸出。漏開(kāi)故障信號(hào)表示發(fā)生過(guò)流或欠壓停機(jī)。過(guò)流故障條件在外部通過(guò)連接到RCIN輸入的RC網(wǎng)絡(luò)編程延遲后自動(dòng)清除。輸出驅(qū)動(dòng)器具有高脈沖電流緩沖級(jí)，設(shè)計(jì)用于最小的驅(qū)動(dòng)器交叉?zhèn)鲗?dǎo)。傳播延遲匹配，以簡(jiǎn)化在高頻應(yīng)用中的使用。浮動(dòng)通道可用于驅(qū)動(dòng)高側(cè)配置的n通道功率MOSFET和IGBT，其工作電壓可達(dá)600v。
IR2136STRPBF的功能特點(diǎn)
1、集成驅(qū)動(dòng)器：IR2136STRPBF具有三相橋式驅(qū)動(dòng)器，可直接控制三相電機(jī)的速度和方向。它通過(guò)電流控制驅(qū)動(dòng)器來(lái)提供電流解決方案，可實(shí)現(xiàn)高效性能和低功耗。
2、內(nèi)置保護(hù)功能：IR2136STRPBF具有多種內(nèi)置保護(hù)功能，包括過(guò)熱保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)等，可保護(hù)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器和其他電路免受損壞和故障。
3、高速開(kāi)關(guān)技術(shù)：IR2136STRPBF采用高速開(kāi)關(guān)技術(shù)，能夠提供快速的開(kāi)關(guān)速度和精確的控制，以提高電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間和效率。
4、軟件可編程：IR2136STRPBF支持軟件可編程，可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行程序編寫(xiě)和調(diào)整。用戶可以根據(jù)自己的要求定制特定的電機(jī)控制算法。
5、電源電壓范圍寬：IR2136STRPBF適用于廣泛的電源電壓范圍，可以在12V到600V的供電電壓下運(yùn)行，具有較高的適應(yīng)性。
IR2136STRPBF的中文參數(shù)
品牌：Infineon(英飛凌)
產(chǎn)品分類：柵極驅(qū)動(dòng)IC
封裝：SOIC-28
包裝：圓盤(pán)
電壓-供電：10V~20V
工作溫度：-40°C~150°C(TJ)
安裝類型：表面貼裝型
基本產(chǎn)品編號(hào)：IR2136
HTSUS：8542.39.0001
驅(qū)動(dòng)配置：半橋
通道類型：3相
驅(qū)動(dòng)器數(shù)：6
柵極類型：IGBT，N溝道MOSFET
邏輯電壓-VIL，VIH：0.8V，3V
電流-峰值輸出(灌入，拉出)：200mA，350mA
輸入類型：反相
上升/下降時(shí)間(典型值)：125ns，50ns
高壓側(cè)電壓-最 大值(自舉)：600V
產(chǎn)品應(yīng)用：汽車級(jí)
IR2136STRPBF的應(yīng)用領(lǐng)域
IR2136STRPBF主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：
電動(dòng)工具：IR2136STRPBF適用于電動(dòng)工具，如電鉆、電動(dòng)鋸和電動(dòng)切割機(jī)等工具的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
電動(dòng)車輛：這款驅(qū)動(dòng)器還可以用于電動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，包括電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車等。
工業(yè)自動(dòng)化：IR2136STRPBF可用于傳送帶驅(qū)動(dòng)、泵驅(qū)動(dòng)、機(jī)床控制、自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)等工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中。
空調(diào)和制冷：該驅(qū)動(dòng)器可用于空調(diào)和制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)以及風(fēng)扇和傳送帶驅(qū)動(dòng)。
IR2136STRPBF的引腳封裝圖
IR2136STRPBF的功能方框圖
IR2136STRPBF絲印說(shuō)明
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電咖啡壺：探秘內(nèi)部電子元器件
電咖啡壺：探秘內(nèi)部電子元器件近年來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的家電產(chǎn)品開(kāi)始采用電子元器件來(lái)驅(qū)動(dòng)，電咖啡壺也不例外。那么，電咖啡壺需要用到哪些芯片和電子元器件呢？今天，我們就來(lái)一探究竟。1. 主控芯片電咖啡壺的主控芯片相當(dāng)于產(chǎn)品的“大腦”，它能夠控制咖啡壺的溫度、時(shí)間等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)煮咖啡的功能。常用的主控芯片有STC、ATmega等。2. 傳感器為了實(shí)現(xiàn)咖啡壺的自動(dòng)化煮咖啡，需要用到傳感器來(lái)檢測(cè)咖啡壺內(nèi)部的溫度、水位等參數(shù)。常用的傳感器有溫度傳感器、水位傳感器等。3. 電熱絲電熱絲是電咖啡壺的核心部件，它能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能，從而加熱咖啡壺內(nèi)的水，并使水溫保持在恰當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，從而煮出美味的咖啡。常用的電熱絲有PVC線、銅線等。4. 電容器電容器是電咖啡壺的電源部件，它能夠儲(chǔ)存電能，并在需要時(shí)釋放出電能，從而驅(qū)動(dòng)咖啡壺的電路工作。常用的電容器有鉭電容、鋁電解電容等。5. 開(kāi)關(guān)電咖啡壺的開(kāi)關(guān)是操作咖啡壺的一個(gè)重要部件，它能夠控制電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)咖啡壺的控制。常用的開(kāi)關(guān)有機(jī)械開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等。電咖啡壺的內(nèi)部電子元器件雖然不多，但每一個(gè)部件都起著重要的作用，它們的相互配合，才使得電咖啡壺能夠完成自動(dòng)化煮咖啡的功能，為我們提供美味的咖啡。未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步，電咖啡壺的電子元器件也會(huì)不斷更新?lián)Q代，從而更好地滿足消費(fèi)者的需求。讓我們一起期待電咖啡壺的未來(lái)吧！
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MPS美國(guó)芯源汽車 SoC 核心軌供電的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
簡(jiǎn)介汽車行業(yè)正經(jīng)歷重大的變革，電動(dòng)汽車 (EV)、自動(dòng)駕駛、高端信息娛樂(lè)系統(tǒng)、連接性，還有軟件定義汽車。無(wú)論是電動(dòng)汽車的目的、益處，還是它對(duì)汽車供應(yīng)鏈的影響，人們都已經(jīng)有了深刻的認(rèn)識(shí)。然而，向自動(dòng)駕駛和高性能計(jì)算 (HPC) 的數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍處于早期階段，它還在不斷的發(fā)展中。數(shù)字化轉(zhuǎn)型同時(shí)適用于電動(dòng)汽車和內(nèi)燃機(jī) (ICE) 汽車。這些新興趨勢(shì)帶來(lái)的技術(shù)顛覆將為汽車供應(yīng)鏈帶來(lái)挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來(lái)機(jī)遇。人口的持續(xù)增長(zhǎng)和城市化，讓現(xiàn)代交通面臨擁堵、事故多和交通不暢等問(wèn)題，并進(jìn)而產(chǎn)生負(fù)面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響（見(jiàn)圖1）。開(kāi)發(fā)個(gè)人用自動(dòng)駕駛、聯(lián)網(wǎng)車輛和用于公共交通的自動(dòng)駕駛出租車將有助于提高便利性、安全性和經(jīng)濟(jì)流動(dòng)性。圖1: 駕駛帶來(lái)的問(wèn)題對(duì)車輛數(shù)字化的需求日益增長(zhǎng)，這需要先進(jìn)的技術(shù)、新的架構(gòu)，還要全面開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的組件和解決方案。自動(dòng)駕駛汽車所需的巨大的高性能算力不僅要用于車輛本身，還要支持基礎(chǔ)設(shè)施。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字化移動(dòng)，汽車原始設(shè)備制造商 (OEM) 和一級(jí)供應(yīng)商開(kāi)始聯(lián)手片上系統(tǒng) (SoC) 供應(yīng)商，共同致力于提供推動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展所需的算力。這種范式的轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃焐處?lái)機(jī)會(huì)去創(chuàng)造新功能和新特性以滿足現(xiàn)代消費(fèi)者的需求，也有機(jī)會(huì)讓其產(chǎn)品在一眾競(jìng)爭(zhēng)者之中脫穎而出。汽車計(jì)算架構(gòu)的演變圖 2 顯示了汽車計(jì)算架構(gòu)的演變。過(guò)去的汽車，幾十個(gè)電子控制單元（ECU）遍布車身用于處理本地?cái)?shù)據(jù)。如今的汽車則由域控制器聚合并處理來(lái)自車身各個(gè)部分的數(shù)據(jù)。未來(lái)的車輛更將配備中央計(jì)算機(jī)，提供更高算力來(lái)支持高級(jí)駕駛輔助功能、高端信息娛樂(lè)系統(tǒng)、連接性以及其他先進(jìn)的功能。圖2: 汽車計(jì)算架構(gòu)的演變未來(lái)汽車的中央計(jì)算機(jī)將依靠功能強(qiáng)大的 SoC。這些 SoC 將具有先進(jìn)的 CPU 和 GPU 功能，能夠處理海量的數(shù)據(jù)并執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算，讓車輛能夠?qū)崟r(shí)做出決策。這樣的SoC 需要先進(jìn)的電源管理解決方案，尤其是核心電壓軌的電源解決方案。SoC 核心軌需要幾百安培的電流，且有嚴(yán)格的瞬態(tài)性能和效率要求。盡管服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心和人工智能應(yīng)用早已使用了多代強(qiáng)大的 SoC 和先進(jìn)電源管理解決方案，但這些方案對(duì)汽車應(yīng)用來(lái)說(shuō)仍是新事物。汽車電源解決方案還面臨更多的挑戰(zhàn)，例如需要符合 AEC-Q100 認(rèn)證和 ASIL-D 功能安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要保持與企業(yè)級(jí) SoC 核心電源解決方案相同的高效率、快速瞬態(tài)響應(yīng)、可配置性、可擴(kuò)展性、監(jiān)控和系統(tǒng)保護(hù)功能。汽車片上系統(tǒng)（SoC）圖 3 所示為簡(jiǎn)化的汽車 SoC 電源樹(shù)，它包括高功率核心電源軌和低功率系統(tǒng)電源軌兩部分。低功率軌可使用電源管理 IC (PMIC) 或離散負(fù)載點(diǎn) (PoL) 變換器。高功率核心軌則需要專門(mén)的電源解決方案，因?yàn)樗鼈冇袊?yán)格的規(guī)范為嵌入到 SoC 中的 CPU 和 GPU 提供所需的功率。此外，根據(jù)架構(gòu)和性能規(guī)格，SoC 還可能需要多個(gè)核心軌。本文將重點(diǎn)介紹 SoC 核心電源軌的電源解決方案。圖3: 汽車SoC的典型電源樹(shù)SoC 核心軌的傳統(tǒng)解決方案使用了模擬脈寬調(diào)制 (PWM) 控制器、分立式 MOSFET 以及分立式的電流和溫度采樣電路（見(jiàn)圖 4）。這種解決方案需要很多外部元件，這會(huì)增加成本、降低汽車應(yīng)用的可靠性，并且需要較大的 PCB 空間。因此，傳統(tǒng)解決方案不僅設(shè)計(jì)困難，而且欠缺靈活性和可擴(kuò)展性。而這兩個(gè)特性正是高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)和高性能計(jì)算 (HPC) 應(yīng)用中 SoC 的關(guān)鍵需求。圖4: 傳統(tǒng)SoC解決方案圖 5 顯示了一個(gè)采用了數(shù)字多相控制器和單片 DrMOS 功率級(jí)的先進(jìn) SoC 核心電源解決方案。其中的DrMOS集成了柵極驅(qū)動(dòng)器IC、電流采樣電路和溫度采樣電路。該方案消除了傳統(tǒng)解決方案所需的多個(gè)外部組件，可以實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單的解決方案。圖5: 數(shù)字PWM控制器和單片DrMOS方案采用單片設(shè)計(jì)的DrMOS可以提供無(wú)可比擬的高功率密度、精確的電流采樣和片上溫度采樣。MPS 擁有22V 和 6V DrMOS 產(chǎn)品系列，可支持單級(jí)功率轉(zhuǎn)換和兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換。這些數(shù)字控制器具備靈活性和可擴(kuò)展性，可以根據(jù)給定 SoC 核心軌的電流額定值來(lái)配置相數(shù)。數(shù)字控制器不需要任何外部反饋環(huán)路補(bǔ)償，這簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)工作并縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間。這些器件還具有非易失性存儲(chǔ)器 (NVM)，可配置和重新配置寄存器設(shè)置多達(dá) 1,000 次。而且，控制器和 DrMOS 產(chǎn)品還提供各種監(jiān)控和保護(hù)功能，可用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)遙測(cè)。汽車SoC和電池現(xiàn)代汽車多采用兩種 12V 電池：鉛酸電池或鋰離子電池。鋰離子電池的最大輸出電壓(VOUT)高達(dá) 20V；鉛酸電池的瞬態(tài) VOUT也可以達(dá)到40V。圖 6 展示了一個(gè)采用 22V 額定電壓 DrMOS 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的單級(jí)功率轉(zhuǎn)換方案。配備12V鋰離子電池的汽車可以直接使用22V DrMOS，無(wú)需預(yù)調(diào)節(jié)器將電池電壓轉(zhuǎn)換為 SoC 核心軌電壓。這是實(shí)現(xiàn)最佳效率、更小PCB 面積、更低成本和更優(yōu)電氣性能的理想解決方案。對(duì)于使用鉛酸電池的車輛，在負(fù)載突降或雙電池條件下的最大電壓可達(dá) 40V。在這種情況下，需要使用預(yù)調(diào)節(jié)器將 DrMOS 上的輸入電壓 (VIN) 限制為最大 20V，以在瞬態(tài)條件下保護(hù) DrMOS。圖 6：使用 22V DrMOS 和可選預(yù)穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)的單級(jí)功率轉(zhuǎn)換如果車輛配備了鉛酸電池，則可以使用預(yù)調(diào)節(jié)器作為限壓器。預(yù)調(diào)節(jié)器能夠以 100% 占空比運(yùn)行，這也意味著在正常運(yùn)行條件下，它提供直通功能，可實(shí)現(xiàn)高于99% 的效率。在電壓瞬變期間，預(yù)調(diào)節(jié)器則充當(dāng)降壓變換器；在電池電壓 (VBATT)超過(guò)預(yù)設(shè)的20V限制時(shí)，它能在幾毫秒以內(nèi)將DrMOS的 VIN限制在20V。就電氣性能而言，采用預(yù)調(diào)節(jié)器的方案與單級(jí)功率轉(zhuǎn)換方案類似，因?yàn)轭A(yù)調(diào)節(jié)器僅在 VBATT瞬間超過(guò) 20V 時(shí)才被激活。此外，配備預(yù)調(diào)節(jié)器后的 PCB 總面積仍小于傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式，因?yàn)楹笳咝枰邏悍至⑹?FET 和模擬 PWM 控制器用于單級(jí)轉(zhuǎn)換。圖 7 顯示了一個(gè)具有兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換的 12V 鉛酸電池供電汽車應(yīng)用方案。第一級(jí)將 VBATT 轉(zhuǎn)換為 5V 或 3.3V 中間總線電壓；第二級(jí)采用額定電壓6V的DrMOS 器件將中間總線電壓轉(zhuǎn)換為 SoC 核心電壓軌電壓。圖 7：采用6V DrMOS 實(shí)現(xiàn)的兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換需要額外的半導(dǎo)體元件，但與單級(jí)解決方案相比，中低功率級(jí) SoC 核心軌的整體 SoC 電源解決方案仍然更小、更便宜。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要權(quán)衡所有的因素（例如 12V 電池化學(xué)成分和 SoC 核心軌電源規(guī)格），以選擇最佳的電源架構(gòu)。圖 8 顯示的簡(jiǎn)化應(yīng)用原理圖采用了MPS 的數(shù)字多相控制器和單片DrMOS功率級(jí)。MPQ2977-AEC1配置為兩個(gè)輸出軌，每個(gè)軌三相。這個(gè)全面的解決方案只需很少的外部組件，同時(shí)還提供多種監(jiān)控和保護(hù)功能，例如過(guò)流保護(hù) (OCP)、過(guò)壓保護(hù) (OVP) 和過(guò)溫保護(hù) (OTP)。圖8: MPQ2977除此之外，數(shù)字控制器也是 MPS 汽車MPSafeTM系列產(chǎn)品的一部分。該系列產(chǎn)品均為根據(jù) ISO 26262 功能安全產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程開(kāi)發(fā)的面向安全的汽車級(jí)產(chǎn)品。隨著汽車行業(yè)對(duì)自動(dòng)駕駛、互聯(lián)化和電氣化的不斷追求，ISO 26262 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已成為應(yīng)對(duì)電氣和電子系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)的核心要求。MPSafeTM產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程確保了汽車產(chǎn)品被恰當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)，幫助客戶滿足高達(dá)ASIL-D的各種汽車安全完整性等級(jí) (ASIL) 要求。結(jié)語(yǔ)汽車行業(yè)正經(jīng)歷一系列的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，它不斷邁向自動(dòng)駕駛、高端信息娛樂(lè)系統(tǒng)、連接性和共享出行，以解決當(dāng)今駕駛員和乘客共同面臨的問(wèn)題。汽車計(jì)算架構(gòu)也隨之從分布式架構(gòu)演變?yōu)榫哂袕?qiáng)大 SoC的集中式架構(gòu)。中央計(jì)算中采用的 SoC 需要先進(jìn)的電源管理解決方案加持，尤其是核心電壓軌。傳統(tǒng)的電源解決方案已不再適用于下一代的中央計(jì)算電源應(yīng)用。汽車 SoC 核心電源應(yīng)用中使用的先進(jìn)電源管理解決方案、數(shù)字多相控制器和 DrMOS 功率級(jí)必須是具備可擴(kuò)展性、靈活性且緊湊的電源解決方案，同時(shí)還要具備高效率和快速瞬態(tài)響應(yīng)。本文介紹了如何實(shí)現(xiàn)單級(jí)或兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換的電源架構(gòu)。要了解MPS 汽車 SoC 核心電源解決方案的更多信息，請(qǐng)查閱我們的 AEC-Q100 級(jí)多相數(shù)字控制器和DrMOS 功率級(jí)產(chǎn)品。
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