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UCC23513: 光耦型隔离驱动与普通单通道隔离驱动器的区别和应用场景？

Jackson Wu
Prodigy 10 points
Part Number: UCC23513
Other Parts Discussed in Thread: UCC5350,

你好，

我最近在看隔离驱动器，看到光耦型隔离驱动器UCC23513和单通道隔离驱动器UCC5350这种功能参数很类似，但是价格却相差较多。

想问一下一般光耦型隔离驱动器用在哪些领域里面？从方案层面来说两者有什么优缺点？

  • 0
    TI__Expert 4685 points

    您好

    光耦型隔离驱动器应用领域：

    光耦型隔离驱动器，如UCC23513，广泛应用于需要隔离高压和低压电路之间的场合，特别是在电力电子、测量仪器、工业自动化、计算机系统等领域。这些驱动器通过光学传输信号来实现输入和输出的电气隔离，避免了高压电路和低压电路之间的干扰和反馈。

    光耦型隔离驱动器（如UCC23513）与单通道隔离驱动器（如UCC5350）的优缺点比较：

    光耦型隔离驱动器（UCC23513）的优点：

    1. 电气隔离性能优越：通过光学传输信号实现高低压电路之间的完全隔离，有效抑制干扰和防止信号反馈。
    2. 可靠性高：输入级采用仿真二极管，与传统LED相比具有长期可靠性和出色的老化特性。
    3. 性能升级：与传统基于光耦合的栅极驱动器相比，引脚完全兼容，性能得到进一步升级，包括高共模瞬态抗扰度（CMTI）、低传播延迟和小脉冲宽度失真。
    4. 应用广泛：适用于电机驱动、太阳能、直流电机控制、工业电源和电器中的逆变器应用。

    光耦型隔离驱动器（UCC23513）的缺点：

    1. 成本较高：由于采用了光学隔离技术和高性能材料，成本相对较高。
    2. 尺寸较大：相对于单通道隔离驱动器，其封装尺寸可能较大。

    单通道隔离驱动器（UCC5350）的优点：

    1. 成本较低：与光耦型隔离驱动器相比，成本较低。
    2. 集成度高：高度集成的特性有助于减小系统的尺寸，同时提供稳定的电源和精确的电压和电流控制。
    3. 高可靠性：通过采用米勒钳位（M）或具有分离输出（S）的设计，可以提供稳定的栅极驱动和电压调整。

    单通道隔离驱动器（UCC5350）的缺点：

    1. 电气隔离性能有限：与光耦型隔离驱动器相比，电气隔离性能可能稍逊一筹。
    2. 应用领域相对局限：主要适用于工业自动化、通信设备和汽车电子等领域，对于需要极高电气隔离性能的场合可能不太适用。

    总的来说，光耦型隔离驱动器和单通道隔离驱动器各有优缺点，选择哪种驱动器取决于具体的应用需求和预算。

  • 0 回复 Daniel
    Prodigy 10 points

    UCC23513也是用容隔做的，应该不是光学隔离技术吧

  • 0 回复 Jackson Wu
    TI__Expert 4685 points

    UCC23513 驱动器 是适用于 IGBT、MOSFET 和 SiC MOSFET 的光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器。

    光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器与单纯的光耦在功能和应用上存在一些显著的差异。以下是对两者区别的详细分析：

    1. 功能定义：
      • 光耦（Optical Coupler），又称为光耦合器，是一种利用光作为媒介传输电信号的器件。它通常包含一个发光器（如红外线发光二极管LED）和一个受光器（如光敏半导体管或光敏电阻），封装在同一个管壳内。当输入端加电信号时，发光器发出光线，受光器接收光线后产生电流，实现“电—光—电”的转换和控制。
      • 光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器，是一种特殊设计的栅极驱动器，具有光耦兼容的特性。它除了具备光耦的基本功能外，还提供了额外的隔离、驱动和保护功能，专门用于驱动IGBT、SiC和MOSFET等功率半导体器件。
    2. 性能特点：
      • 光耦的性能特点主要体现在其响应时间、隔离电压、工作电压等方面。例如，普通光耦的响应时间可以是us级或ns级，隔离电压可以从几百伏到几千伏不等，工作电压范围也各不相同。
      • 光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器则具有更高的性能要求。它们通常具有更高的共模瞬态抗扰度、更低的传播延迟、更小的脉冲宽度失真等特性。此外，这些驱动器还具有更高的驱动能力和更宽的工作温度范围。
    3. 应用领域：
      • 光耦广泛应用于通信、控制、测量等领域，用于信号隔离、电平转换、开关控制等场合。
      • 光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器则主要用于电力电子、工业自动化、新能源等领域，特别是在需要高可靠性、高效率的开关电源系统、光伏逆变器、电机驱动系统等领域中，用于驱动和控制IGBT、SiC和MOSFET等功率半导体器件。
    4. 设计考虑：
      • 光耦的设计主要关注其响应时间、隔离电压、工作电压等基本性能参数。
      • 光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器的设计则需要考虑更多的因素，如驱动能力、保护功能（如过流保护、过温保护等）、隔离等级等。此外，为了与不同的功率半导体器件兼容，这些驱动器还需要具有灵活的配置和可调整的参数。

    综上所述，光耦兼容单通道隔离式栅极驱动器与单纯的光耦在功能定义、性能特点、应用领域和设计考虑等方面都存在显著的差异。