瑞薩電子推出適用於IGBT閘極驅動器之光耦合器

2013年2月19日－先進半導體解決方案之頂尖供應商瑞薩電子新發表兩款光耦合器PS9332L及PS9332L2，均內建絕緣閘雙極性電晶體（IGBT）保護功能，適用於工業機械及太陽能系統等應用。

新款PS9332L及PS9332L2內建主動式米勒箝位（Miller clamp）電路以避免IGBT故障、具備內建IGBT保護功能之光耦合器中世界最快的開關速度（較瑞薩傳統產品快20%）、小型8-pin SDIP（縮小的Dual-Inline封裝）並保證可在高溫下作業。此款光耦合器適用於馬達控制等的變頻器電路中的IGBT裝置的閘極驅動器。

在處理較高的電壓時，利用絕緣裝置如耦合器來保護電路是很常見的做法。

光耦合器在輸入端將發光二極體（LED）結合至單一封裝中，將電子訊號轉換為光，並在輸出端結合光感測器，將光轉換為電子訊號。輸入端與輸出端兩者之間無法傳送電子訊號，因為它們之間的訊號是以光的形式傳送。光耦合器的類型包括適用於電源供應器等待通用型光耦合器（電晶體輸出），以及IGBT驅動光耦合器，它適用於太陽能發電機或一般變頻器等應用中的IGBT裝置的閘極驅動器。

新款PS9332L與PS9332L2為IGBT驅動光耦合器，由砷鋁化鎵（GaAlAs）LED發光二極體、光感測器IC及IGBT保護電路所組成。這些產品設計用於驅動IGBT裝置的閘極，同時提供內建的保護功能（主動式米勒箝位），以避免IGBT故障導致破壞。在傳統的系統中，必須以外部元件來實作上述保護功能，造成系統設計更為複雜，且難以達成小型化。新款PS9332L及PS9332L2可解決上述問題。

新款光耦合器PS9332L及PS9332L2的主要功能：

(1)晶片內建主動式米勒箝位電路，以保護IGBT免於故障

當連接至光耦合器的IGBT關閉時，集電閘與閘極之間的電流（米勒電流）會導致閘極電壓並造成故障。內建的主動式米勒箝位電路可將閘極電荷連接至接地，抑制任何的閘極電壓上升情形並避免故障。將保護電路內建於光耦合器可簡化系統設計，並使系統的整體尺寸更小。

(2)最高等級的開關速度（較瑞薩傳統產品快20%）

光感測器IC採用瑞薩獨家的BiCMOS製程，因此可達到低寄生電容、較短的延遲時間（tPHL，tPLH ≤ 200 ns，較早期同類產品低20%），以及較低的電路電流耗電量（Icc ≤ 2.5 mA），因此能夠建構更精確且耗電量更低的變頻器控制電路。另外，較低的電路耗電量使系統可採用較小的電源供應器來驅動IGBT。

(3)小型8-pin SDIP封裝

雖然現在包括內建的主動式米勒箝位功能，光感測器晶片的尺寸與早期同類產品大致相同，因此可使用小型的8-pin SDIP封裝。相較於8-pin DIP封裝，可節省40%的封裝面積，使客戶可建構更小型化的系統。

此封裝提供兩種導線架選項。PS9332L提供7 mm外側沿面距離，PS9332L2則為8 mm。

(4)保證可在高溫下運作

材料已經過改良，可在高溫下運作，最高作業環境溫度可達攝氏125度。如此可簡化高溫環境下的系統設計。

瑞薩認為PS9332L及PS9332L2將可簡化開發作業，使變頻器產品更加小型化，預期市場將持續成長。瑞薩在積極擴大促銷活動之外，將持續開發客戶所需產品，適用於高溫且具備高速及高輸出等功能。

使用新款產品搭配瑞薩的IGBT可降低開關停滯時間（dead time）約10%（相較於瑞薩傳統產品），並提升能源效率。另外，瑞薩將提供產品的參考板，例如功率調節器及變頻器，並搭配MCU組成套件，以進一步支援客戶端產品開發作業。

價格與供貨

PS9332L及PS9332L2自2013年2月起開始供應樣品，樣品單價為2.00美元。量產時程約為2013年6月，預估至同年10月可達每月100萬顆的產能。

關於瑞薩電子

瑞薩電子株式會社(TSE:6723)為全球第一的微控制器供應商，同時也是SoC系統晶片與各式類比及電源裝置等先進半導體解決方案的領導品牌之一。經由NEC電子(TSE:6723)與瑞薩科技的業務整合，瑞薩電子自2010年4月1日起正式營運，業務範圍則涵蓋了各種應用裝置的研發、設計與生產。總部位於日本的瑞薩電子，子公司遍及全球20個國家，如欲了解更多資訊，請造訪www.tw.renesas.com。