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[参考译文] ISO5852S:ISO5852S:关于 VIORM 变化和长期可靠性的说明

Guru**** 2461690 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO5852S, UCC21710, ISO5852S-Q1, UCC21750

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1548040/iso5852s-iso5852s-clarification-on-viorm-change-and-long-term-reliability

零件号:ISO5852S
主题中讨论的其他器件: UCC21710UCC21750

工具/软件:

TI 团队大家好、

我们正在评估 ISO5852S 的新设计、由于我们注意到数据表规格随时间推移而发生的变化、因此对其长期可靠性有疑问。

汽车版本的旧数据表(SLLSEQ2A、2016 年起)规定 VIORM = 2121V。但是、工业版本的最新数据表(SLLSEQ0C、2023 年起)规定 VIORM = 28VDC/2828Vpk。

我们的应用需要具有 2500 VDC 连续工作电压的功能隔离。 我们不需要为此设计满足正式的 VDE 认证。

鉴于规格的历史变化、我们希望澄清以下事项:

  1. 从 2121V 增加到 2828V 是由于组件的物理更改/改进造成的、还是基于新的表征和重新认证到不同的标准?

  2. 我们能否可靠地在 2500 VDC 的连续电压下使用 ISO5852S 实现长期可靠性(例如 15 年以上的使用寿命)、或者该值主要是认证限制而不是物理运行限制?

我们需要确保先了解此变化的基础、然后再针对设计的寿命对该器件进行承诺。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    嗨、Pepa、

    我正在尝试查找更多历史记录、但由于新的 VDE 标准、我们的大多数数据表都有待更新。 Visom 将从 8kV 增加到 10.4kV、以反映 IEC 60747-17 与 VDE 0884-11 的更新测试条件、这是旧标准、该标准要求此规范具有 1.6x 的裕度。 此外、还对 TDDB 寿命标准进行了调整、该调整会影响 Viorm:

    以前:135 岁

    目前:34 年  

    不同的 Viorm 基于不太保守的指导、以保持隔离电容器寿命预测。 在不久的将来,这可能会进一步提高到创造寿命只有 24 年的水平。 该器件采用 LBC8LVISO.1 工艺、寿命与 Viorm 工作电压额定值间的关系由此图表确定。

    此致、

    Sean

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    您好 Sean、

    再次感谢您对 ISO5852S VIORM 等级变化的非常有帮助的解释。

    在讨论的基础上、我有一个关于 UCC21710 的具体后续问题。 其数据表当前规定 VIORM = 2121Vpk

    我们的新应用需要功能隔离、连续工作电压为 2500VDC。 这显然高于数据表中的官方 VIORM 等级、但您之前的说明让我们希望器件的物理能力可能允许这种情况。

    我们知道、您无法正式批准超出数据表规格的运行。 但是、您能否提供有关 UCC21710 在连续 2500 VDC 下的长期可靠性的任何见解或特性数据?

    具体而言、我们试图了解 2121Vpk 限制是否基于较旧且保守的寿命模型(如 ISO5852S)、或者 UCC21710 中是否存在导致在 2500VDC 下无法可靠运行的基本限制。

    您可以提供的任何指导对于我们的设计评估都至关重要。

    谢谢你。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    嗨、Pepa、

    UCC21710 是一款采用 LBC8LVISO.2 工艺制造且尺寸更小的新型设计。 以下是其隔离电容器寿命预测图、单位为 Vrms、而不是 Vdc:

     

    如果您在 2500V DC 而不是额定 2121DC 条件下使用此器件、则预计时间依赖性电介质击穿会导致故障率>1ppm  

    ^年后、对数从 54 年降至 9.4 年:54/(100 μ m ((2500-2121)/1000)

    此致、

    Sean

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    您好 Sean、

    感谢您的反馈。 我正在重新阅读、并希望提出一些后续问题、以确保我的理解是正确的、尤其是关于一些数据表比较情况。

    1. VIORM 更改理由:我是否正确理解、V_IORMISO5852S 的增加到 2121Vpk 双极主要是为了与较新的行业标准保持一致?

    2. 数据表差异(外部清关):我注意到文档中存在差异。 ISO5852S 数据表(SLLSEQ0C–2015 年 8 月–2023 年 5 月修订)规定的外部间隙为 14.5mm。然而、ISO5852S-Q1 数据表(SLLSEQ2A–2016 年 9 月–2016 年 12 月修订)指出、尺寸仅为 8mm。由于两个器件使用相同的 SOIC (DW) 16 封装、您能否说明哪个值正确?

    3. 数据表差异 (VIORM):同样、V_IORM标准 ISO5852S 数据表(2023 年 5 月修订版)中列为 2828Vpk 双极、而 ISO5852S-Q1 数据表列出的是 2121Vpk 双极。 这两个值对于其各自的器件是否正确?

    4. 隔离栅寿命比较 (ISO5852S 与 UCC21750):我的最后一个问题是关于比较隔离栅。 我是否正确理解 UCC21750 中的 SiO₂ Ω 隔离栅被认为不如 ISO5852S 中的隔离栅稳健? 具体来说、对于我们连续工作电压为 2500V 直流电压的应用、这是否意味着 UCC21750 的预期隔离栅寿命比 ISO5852S 明显更低?

    如果您能就这些问题作出任何澄清、将不胜感激。

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    嗨、Pepa、

    1.新的 2828 Viorm 被调整,以反映更短的寿命引导(135 年至 34 年)。 这是 TI 的内部决定。 由于新的行业标准、在不久的将来、这可能会进一步增加、以反映寿命仅为 24 年。  

    2.我不知道为什么这个数据表说 14.5mm。器件的爬电距离和间隙应该只有 8mm。 我将尝试纠正此问题。 Q1 数据表显示为 8mm、并且它们是相同的器件、但附加测试除外。

    3、Q1 数据表似乎仍基于此 2121Viorm 的寿命为 135 年 (1500Vrms)。 这是我们产品线制造的第一款隔离式栅极驱动器、后来的器件规定 Viorm 不太保守。 工业版本似乎已在 2015 年更新以消除这一余量、而汽车版本保留了原始 Viorm。  

    4、这是一种解释。 隔离距离与工艺技术有关、而较新的工艺技术特性更小、成本更低且通常性能更高。 隔离电压确实较低、但这通常不是设计中的限制因素。 新器件的穿过隔离层的距离甚至更短、只有 17um。  

    此致、

    Sean