Infineon IRS2011SPBF

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для драйвера верхнего и нижнего ключа Infineon IRS2011SPBF.

Описание

Infineon IRS2011SPBF — это высоковольтный, высокоскоростной драйвер MOSFET и IGBT, предназначенный для управления полупроводниковыми ключами в полумостовой (half-bridge) и мостовой (full-bridge) топологиях. Он интегрирует в одном корпусе два независимых канала: для верхнего (High-Side) и нижнего (Low-Side) ключа.

Ключевая особенность — наличие встроенного источника смещения уровня (уровнесдвига) с импульсным трансформатором для управления верхним ключом. Это позволяет ему работать при очень высоком напряжении смещения (до +600В) и обеспечивает надежную работу в условиях быстрых изменений потенциала (высокого dv/dt).

Основные сферы применения:

• Импульсные источники питания (SMPS)
• Приводы двигателей (Motor Drives)
• Бесперебойные источники питания (UPS)
• Инверторы для солнечной энергетики
• Сварочное оборудование

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип драйвера | Двухканальный (High-Side + Low-Side) для мостовых схем | | Макс. напряжение смещения (High-Side) | +600 В (абсолютный максимум) | | Диапазон питающего напряжения (V_CC, V_BS) | 10 В — 20 В (рекомендуемое: 12-15В) | | Выходной ток (пиковый) | ±290 мА (исток/сток) | | Время нарастания/спада (Rise/Fall Time) | ~80 нс / ~40 нс (при C_LOAD=1нФ) | | Встроенная защита от сквозных токов (DT) | Есть (фиксированная пауза ~520 нс) | | Время задержки распространения | ~150 нс (макс.) | | Сдвиг по времени между каналами | ~20 нс | | Рабочая температура (T_J) | от -40°C до +150°C | | Корпус | PDIP-8 (сквозной монтаж) | | Логический порог входа | Совместим с 3.3В, 5В, 15В (CMOS/TTL) |

Ключевые особенности:

1. Высокая помехоустойчивость: Встроенный импульсный трансформатор обеспечивает надежную работу в шумных силовых цепях.
2. Защита от сквозных токов (Cross-Conduction Prevention): Встроенная фиксированная мертвая зона (deadtime) предотвращает одновременное открытие верхнего и нижнего ключа.
3. Низкое энергопотребление: Технология CMOS.
4. Широкий диапазон питания логики: Прямое сопряжение с микроконтроллерами без дополнительных буферов.

Распиновка (PDIP-8)

1. V_CC — Напряжение питания для нижнего канала и логики.
2. IN — Входной сигнал для нижнего канала.
3. COM — Общая земля (Ground).
4. LO — Выход нижнего канала (к затвору нижнего ключа).
5. VS — Возвратная линия для верхнего ключа (подключается к точке между ключами, середине моста).
6. HO — Выход верхнего канала (к затвору верхнего ключа).
7. VB — Плавающее питание для верхнего канала (питание для уровня).
8. V_DD — Напряжение питания для встроенной схемы уровня (обычно соединен с V_CC через резистор).

Парт-номера (Part Numbers)

• Основной номер производителя: IRS2011SPBF
  • IRS2011 — базовая модель.
  • S — корпус PDIP-8.
  • PBF — обозначение "без свинца" (RoHS-совместимый).
• Альтернативные обозначения в каталогах:
  • IRS2011S (устаревшее, может содержать свинец)
  • SP000201111 — внутренний номер Infineon.

Совместимые и аналогичные модели

При поиске замены или аналога важно учитывать корпус (PDIP-8), напряжение смещения (600В) и наличие встроенного уровнесдвига на трансформаторе.

Прямые аналоги и функциональные замены:

1. От Infineon (бывш. International Rectifier):

   • IRS2001(S)PBF — Ближайший аналог. Имеет схожую архитектуру, но не имеет встроенной защиты от сквозных токов. Требует внешней установки мертвой зоны. Часто используется как взаимозаменяемая.
   • IRS2004(S)PBF — Более мощный драйвер (пиковый ток до 0.6А/0.8А), также на трансформаторном уровнесдвиге, но в корпусе SOIC-8.
   • IRS2101(S)PBF, IRS2106(S)PBF — Семейство с зарядовым насосом (bootstrap) вместо трансформатора. Проще в применении, но имеют ограничение по времени работы верхнего ключа. Корпус PDIP-8.

2. От других производителей (требуется проверка распиновки и характеристик):

   • Microchip (Microsemi): MCP1401/02 (но это одиночные драйверы, мостовые аналоги требуют другой нумерации).
   • ON Semiconductor: FAN7382 (мостовой драйвер на бустрепе, SOIC-8), NCP5106 (аналог IRS2106).
   • STMicroelectronics: L6384E, L6386E (мостовые драйверы с бустрепом).

Важное замечание: Модели на бустрепном питании (IRS210x, FAN7382, L638x) не являются прямыми функциональными аналогами, так как используют принципиально другую технологию питания верхнего ключа. Они являются схемотехническими аналогами (выполняют ту же функцию в схеме), но при замене требуется полная переработка обвязки (убрать трансформаторные цепи, добавить диод и конденсатор бустрепа). Модели на трансформаторном уровнесдвиге (IRS2011, IRS2001) более надежны в условиях непрерывной работы и высокого dv/dt.

Рекомендация: Для прямой замены IRS2011SPBF в существующей плате лучшим вариантом является IRS2001SPBF (если мертвая зона контролируется внешне контроллером). При разработке новой схемы стоит также рассмотреть более современные аналоги в корпусе SOIC-8 (например, IRS2004PBF) для экономии места. Всегда сверяйтесь с актуальными даташитами.