Infineon IR2101S

Infineon IR2101S — это специализированный драйвер верхнего и нижнего плеча (high- and low-side driver) для управления MOSFET или IGBT в полумостовых и мостовых схемах.

Описание

IR2101S — это микросхема драйвера, разработанная для эффективного и надежного управления ключевыми транзисторами в импульсных преобразователях, инверторах, двигательных приводах и других силовых приложениях.

Ключевые особенности и функции:

• Управление верхним и нижним плечом: Имеет два независимых канала для управления транзистором верхнего плеча (floating) и транзистором нижнего плеча (ground-referenced).
• Защита от сквозных токов (Dead-Time): Встроенная логика предотвращает одновременное открытие верхнего и нижнего транзисторов в одном плече, что критически важно для защиты схемы.
• Запуск от напряжения 10-20В: Широкий диапазон питания драйвера.
• Высокая скорость переключения: Быстрые фронты сигналов для минимизации коммутационных потерь.
• Сдвиг уровня для верхнего плеча: Внутренняя схема bootstrap позволяет использовать стандартный логический сигнал для управления транзистором верхнего плеча, плавающим на высоком напряжении.
• Задержки включения/выключения: Минимальные и согласованные задержки распространения сигнала.
• Защита от низкого напряжения (UVLO): Для обоих каналов, что предотвращает работу транзисторов в небезопасном режиме при недостаточном напряжении питания.
• Корпус: Выпускается в компактном 8-выводном корпусе SOIC-8.

Основные области применения:

• Управление бесщеточными двигателями (BLDC)
• Импульсные источники питания (полумостовые топологии)
• Инверторы и частотные преобразователи
• Усилители класса D

Технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Напряжение смещения (V_B) | макс. +600 В | Макс. напряжение для драйвера верхнего плеча | | Напряжение питания (V_CC) | +10..+20 В | Рекомендуемый диапазон питания микросхемы | | Выходной ток источника (I_source) | +210 мА (тип.) | Ток на включение транзистора | | Выходной ток стока (I_sink) | -360 мА (тип.) | Ток на выключение транзистора | | Время нарастания (t_r) | 80 нс (тип.) | При C_LOAD = 1 нФ | | Время спада (t_f) | 40 нс (тип.) | При C_LOAD = 1 нФ | | Задержка распространения (Prop. Delay) | 520 нс (тип.) | Время между входным и выходным сигналом | | Встроенная Dead-Time | 540 нс (тип.) | Защитная пауза между переключениями | | Порог UVLO (нижнее плечо) | 8.7 В (тип.) / 7.6 В (мин.) | Блокировка при низком напряжении V_CC | | Порог UVLO (верхнее плечо) | 8.5 В (тип.) / 7.4 В (мин.) | Блокировка при низком напряжении V_BS | | Рабочая температура (T_J) | -40..+125 °C | | | Корпус | SOIC-8 | |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые аналоги

Прямые аналоги и варианты от Infineon (включая International Rectifier):

• IR2101 — базовая версия в корпусе PDIP-8.
• IR2101PBF — версия в корпусе PDIP-8 (сквозной монтаж).
• IR2101STRPBF — версия в корпусе SOIC-8 (поверхностный монтаж), полный аналог IR2101S.
• IR2101S-EP — версия с расширенным температурным диапазоном и повышенной надежностью.
• IR2104(S) — аналог с инвертированным входом для нижнего плеча (LIN).
• IR2110(S) — более мощный драйвер с большим выходным током (до 2А) и отдельными входами.
• IR2184(S) — драйвер с дополнительными защитами (например, от перенапряжения).

Совместимые аналоги от других производителей (функционально и часто pin-to-pin):

• Microchip (Microsemi): MCP1401/02 (для дискретного управления, требуется две микросхемы на мост), MCP14E4/5.
• Texas Instruments: UCC27321/2, UCC27201/2 (также мощные драйверы).
• ON Semiconductor: NCP5104, NCP5106.
• STMicroelectronics: L6384E, L6387E (с интегрированными защитами).
• Renesas: HIP2101 — практически полный функциональный и цоколевочный аналог.
• NXP: Не имеет прямого аналога, но для похожих задач используются драйверы серии MC33883.

Важное примечание по совместимости: Перед заменой всегда необходимо сверяться с даташитом конкретной модели. Несмотря на функциональную и часто цоколевочную совместимость, могут отличаться такие параметры, как:

• Время задержек (dead-time, propagation delay)
• Пороги срабатывания UVLO
• Точные значения выходных токов
• Наличие дополнительных функций (инверсия сигнала, shutdown-вход и т.д.)

Рекомендуется использовать IR2101S (IR2101STRPBF) или его прямые аналоги для гарантированной идентичности характеристик в новых проектах.