Infineon IR2010PBF

Конечно, вот подробное описание микросхемы Infineon IR2010PBF, ее технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.

Описание

IR2010PBF — это высоковольтный драйвер верхнего и нижнего плеча (high- and low-side driver), предназначенный для управления MOSFET и IGBT транзисторами в полумостовых и мостовых схемах. Это ключевой компонент в импульсных источниках питания, классах D аудиоусилителях, контроллерах двигателей и системах индукционного нагрева.

Основная функция IR2010 — независимое управление двумя ключами, один из которых подключен к "плавающему" верхнему плечу (его потенциал может колебаться относительно земли на сотни вольт). Для этого драйвер содержит встроенный канал смещения уровня (bootstrap), что упрощает схему и снижает ее стоимость.

Ключевые особенности:

• Совместимость с Bootstrap: Встроенная схема для питания драйвера верхнего плеча, не требующая отдельного изолированного источника.
• Защита от сквозных токов (Deadtime): Фиксированная внутренняя задержка (~520 нс) между выключением одного ключа и включением другого, предотвращающая короткое замыкание в плече.
• Широкий диапазон напряжений смещения (V_B, V_S): До 200В, что позволяет использовать с высоковольтными ключами.
• Высокая скорость переключения: Малое время нарастания/спада (typ. 80/40 нс) для минимизации потерь.
• Запаздывание по входу (HIN, LIN): Улучшает помехоустойчивость.
• Совместимость с КМОП и ТТЛ входами.

Технические характеристики (основные)

• Производитель: Infineon Technologies
• Корпус: PDIP-14 (сквозной монтаж)
• Напряжение смещения верхнего плеча (V_B): макс. +200 В
• Напряжение питания драйвера (V_CC): от +10 В до +20 В (рекоменд. 12-15 В)
• Выходной ток (пиковый): ±0.29 А (исток) / ±0.6 А (сток)
• Время нарастания/спада (с нагрузкой 1 нФ): 80 нс / 40 нс (тип.)
• Встроенная задержка (Deadtime): 520 нс (тип.)
• Запаздывание по входу (Hysteresis): 70 мВ (тип.)
• Макс. рабочая частота: до 500 кГц (зависит от условий)
• Рабочая температура (T_j): от -40°C до +125°C
• Напряжение смещения нижнего плеча (V_SS): -5 В до +5 В (отн. COM)

Парт-номера и совместимые модели

IR2010 является частью обширного семейства драйверов. Прямые аналоги и совместимые модели можно разделить на несколько групп:

1. Прямые аналоги и аналогичные модели от Infineon (включая устаревшие бренды IR, International Rectifier):

• IR2010PBF — основной номер для сквозного монтажа (PDIP).
• IR2010SPBF — тот же драйвер в корпусе SOIC-14 для поверхностного монтажа.
• IR2010STRPBF — в корпусе SOIC-14 (на бобине для автоматического монтажа).
• IR2011(S)PBF — полный аналог. Фактически, это одно и то же устройство. Номера IR2010 и IR2011 взаимозаменяемы и часто используются параллельно.
• IR2101(S)PBF — очень близкий аналог. Имеет абсолютно идентичные электрические характеристики и распиновку. Разница может быть в незначительных производственных нюансах или маркетинговой линейке. Является прямым аналогом для замены.
• IR2101(4)(S)PBF — версия с увеличенным Deadtime (typ. 1.1 мкс). Подходит для ключей с большим временем выключения.
• IR2110(S)PBF — более мощный драйвер с выходным током до 2А. Корпус и логика схожи, но не является прямым аналогом по току.

2. Совместимые модели от других производителей (функциональные аналоги):

Эти микросхемы имеют идентичную или очень похожую распиновку и функционал, что позволяет использовать их в одной посадочной плате, часто без изменения обвязки.

• Microchip (Microsemi): MCP1401/02 (дискретные драйверы, требуется внешняя реализация полумоста).
  • Более полные аналоги: MCP14E4/E5 (но в другом корпусе).
• ON Semiconductor:
  • NCP5104 — драйвер полумоста, похожие характеристики.
  • FAN7380, FAN7382 — аналогичные драйверы, но требуют проверки распиновки.
• STMicroelectronics:
  • L6384E, L6386E — драйверы полумоста с расширенными функциями (защита от UVLO на оба канала). Распиновка отличается, требуется переразводка.
• Texas Instruments (TI):
  • UCC27321/22 + UCC27324 (комбинация двух драйверов для построения полумоста).
  • IRS2001(S) (от дочерней компании International Rectifier, теперь часть Infineon) — прямой аналог.

3. Ключевые отличия для замены:

При выборе аналога обязательно проверяйте:

1. Распиновка (Pin-to-Pin совместимость): PDIP-14 и SOIC-14 могут иметь одинаковую распиновку.
2. Напряжение смещения (V_B): Должно быть не менее требуемого в вашей схеме.
3. Величина Deadtime: IR2010/IR2101 (~520 нс) vs IR2104 (~1.1 мкс). Неправильный выбор может привести к повышенным потерям или сквозным токам.
4. Выходной ток: Должен быть достаточным для эффективного переключения конкретных MOSFET/IGBT.
5. Напряжение питания V_CC: Обычно 10-20В.

Рекомендация: Наиболее безопасной и прямой заменой для IR2010PBF являются IR2010SPBF (для SMD), IR2011(S)PBF и IR2101(S)PBF от Infineon. Перед заменой на модель другого производителя всегда сверяйтесь с даташитом.