Infineon IR2175SPBF

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация по совместимости для микросхемы Infineon IR2175SPBF.

Описание

Infineon IR2175SPBF — это линейный датчик тока на эффекте Холла с изолированной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на выходе. Это специализированная интегральная схема, предназначенная для точного и надежного измерения переменного и постоянного тока в силовых электронных приложениях.

Ключевая идея: Микросхема совмещает в себе датчик Холла, размещенный в зазоре магнитопровода (концентратора магнитного поля), и всю необходимую схему обработки сигнала. Она измеряет магнитное поле, создаваемое током, протекающим через шину или провод рядом с корпусом, и преобразует его в цифровой ШИМ-сигнал. Скважность (коэффициент заполнения) этого сигнала прямо пропорциональна величине измеряемого тока.

Основные преимущества:

• Гальваническая развязка: Выходной ШИМ-сигнал электрически изолирован от силовой цепи, что повышает безопасность и помехоустойчивость. Развязка до 2.1 кВ.
• Высокая точность: Низкий дрейф нуля и хорошая линейность в широком диапазоне температур.
• Измерение постоянного и переменного тока: Способен измерять как постоянный, так и медленно меняющиеся и высокочастотные переменные токи.
• Цифровой выход: ШИМ-выход легко интерфейсируется с микроконтроллером (через вход захвата или простой ФНЧ) и устойчив к помехам при передаче.
• Компактность: Интегрированное решение заменяет громоздкие комбинации шунта, усилителя и оптической развязки.

Типичные области применения:

• Частотно-регулируемые приводы (ЧРП, инверторы) для электродвигателей.
• Устройства плавного пуска.
• Источники бесперебойного питания (ИБП).
• Измерение тока в солнечных инверторах и системах управления питанием.
• Защита силовых цепей от перегрузки по току.

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип датчика | Линейный датчик Холла с ШИМ выходом | | Измеряемый ток | До ±100 А (зависит от внешнего магнитопровода и расположения проводника) | | Напряжение питания (Vcc) | +5В ±5% | | Выходной сигнал | Цифровой ШИМ с фиксированной частотой ~130 кГц. Скважность (Duty Cycle) линейно зависит от тока: 50% = 0А, ~12.5% = -I_max, ~87.5% = +I_max. | | Напряжение гальванической развязки | 2.1 кВ (эфф.) в течение 1 мин (между выводами 1-3 и выводами 4-8) | | Полоса пропускания | до 78 кГц | | Температурный дрейф нуля | Тип. ±0.6 мВ/°C (приведено ко входу) | | Линейность | ±0.5% (в типовых условиях) | | Рабочая температура (Tj) | -40°C до +125°C | | Корпус | SOIC-8 (широкий, с увеличенным зазором между контактными площадками для обеспечения высокого напряжения изоляции) |

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Прямые аналоги и варианты исполнения от Infineon:

• IR2175SPBF – Основной и наиболее распространенный парт-номер в корпусе SOIC-8.
• IR2175STRPBF – Та же микросхема, поставляемая на ленте (Tape & Reel) для автоматизированного монтажа.
• IR2175 – Базовая часть названия, без указания корпуса и типа поставки.

Совместимые / Аналогичные модели от других производителей:

Прямых 100% drop-in-аналогов (с полным совпадением выводов и характеристик) от других крупных брендов не существует, так как это специализированная микросхема с уникальной архитектурой. Однако существуют функциональные аналоги — датчики тока на эффекте Холла с изолированным выходом, но с другим типом выходного сигнала (аналоговый, дифференциальный и т.д.).

Альтернативы по функционалу (требуют пересмотра схемы):

1. Allegro MicroSystems:

   • ACS712/ACS723 (с аналоговым выходом, без гальванической развязки внутри кристалла, но в изолированном корпусе).
   • ACS770/ACS780 (с изолированным корпусом и аналоговым выходом).
   • Для замены именно с ШИМ-выходом у Allegro есть семейство ACS758x с частотно-выходным сигналом, но это не стандартный ШИМ, как у IR2175.

2. LEM (более дорогие, премиальные решения):

   • LAH 50-NP, LV 25-P – Трансдукторы тока на эффекте Холла с аналоговым выходом. Высокая точность и надежность.

3. Texas Instruments:

   • TMCS110x – Изолированные датчики Холла с аналоговым выходом. Прямой современный конкурент по концепции, но с другим типом выхода.

Важное замечание по замене:

При замене IR2175SPBF на функциональный аналог необходимо:

• Полностью переделывать схему обработки выходного сигнала (вместо фильтрации ШИМ потребуется усиливать/смещать аналоговый сигнал).
• Проверять соответствие диапазонов измеряемого тока, напряжений питания, точности и габаритов.
• Учитывать, что многие аналоги (кроме LEM) имеют внутренний проводник, через который пропускается измеряемый ток, что может быть как преимуществом (простота), так и недостатком (ограничение по максимальному току).

Вывод: IR2175SPBF является уникальным решением с цифровым ШИМ-выходом. Для прямой замены в существующей схеме лучше искать оригинальные компоненты Infineon или их прямые аналоги, указанные выше. Для нового проекта стоит рассмотреть и более современные аналоги, такие как TMCS1100 от TI, с улучшенными характеристиками.