Infineon IRS2153DPBF

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для драйвера полумоста Infineon IRS2153DPBF.

Описание и принцип работы

IRS2153DPBF — это интегрированный драйвер верхнего и нижнего плеча (двухканальный драйвер) с встроенной схемой самоподпитки (bootstrap) для N-канальных MOSFET и IGBT транзисторов. Он предназначен для построения полумостовых и мостовых (полномостовых, push-pull) схем в импульсных источниках питания, балластах для газоразрядных ламп, инверторах и двигателях малой мощности.

Ключевая особенность — наличие встроенного генератора и таймера с регулируемой мертвой зоной (deadtime), что делает его полноценным контроллером для простых преобразователей. Пользователю необходимо лишь задать рабочую частоту с помощью внешних RC-цепей.

Основные функции:

1. Генератор: Задает частоту переключения ключей.
2. Детектор перегрузки по току (Shutdown): При превышении порогового напряжения на входе CS (Current Sense) происходит блокировка выходных импульсов и перезапуск по таймеру.
3. Схема самоподпитки (Bootstrap): Встроенный высоковольтный диод для питания драйвера верхнего плеча, что упрощает конструкцию.
4. Защита от сквозных токов (shoot-through): Фиксированная внутренняя мертвая зона (~1.2 мкс) предотвращает одновременное открытие верхнего и нижнего ключа.
5. Драйверы: Независимые мощные каналы с типовым выходным током 290 мА (source) и 600 мА (sink).

Технические характеристики (кратко)

• Напряжение смещения (V_B, V_S): до 600 В (макс.)
• Напряжение питания драйвера (V_CC): от 10 В до 20 В (рекоменд. 15 В)
• Выходной ток (пиковый):
  • Ток источника (I_SOURCE): ±290 мА
  • Ток стока (I_SINK): ±600 мА
• Сопротивление каналов (тип.):
  • R_{DS(ON)_LOW} (нижний канал): 9 Ом
  • R_{DS(ON)_HIGH} (верхний канал): 25 Ом
• Встроенный генератор: Регулируемая частота внешними R_T и C_T.
• Встроенная мертвая зона (Deadtime): ~1.2 мкс (фиксированная).
• Порог детектора тока (CS): 0.5 В (тип.).
• Температурный диапазон: -40°C до +125°C.
• Корпус: PDIP-14 (сквозной монтаж) и SOIC-14 (для IRS2153D(S)PBF).

Распиновка (PDIP-14)

1. VCC — Напряжение питания микросхемы.
2. RT — Подключение резистора для задания частоты.
3. CT — Подключение конденсатора для задания частоты.
4. COM — Общий вывод (земля).
5. LO — Выход на затвор нижнего ключа (Low-side Gate Drive).
6. VS — Потенциал силовой земли верхнего ключа (возврат bootstrap).
7. HO — Выход на затвор верхнего ключа (High-side Gate Drive).
8. VB — Питание для драйвера верхнего плеча (от bootstrap конденсатора).
9. DT — Не подключен (в данной версии не используется, оставлен для совместимости с IRS21531, где он регулирует deadtime).
10. CS — Вход детектора тока (Shutdown).
11. SD / EN — Вход отключения/разрешения (Shutdown/Enable). Низкий уровень = работа, высокий = отключение.
12. VAA — Не подключен (в данной версии не используется).
13. COM — Общий вывод (земля).
14. VCC — Напряжение питания микросхемы.

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

• Основной номер: IRS2153DPBF

  • PBF — обозначение бессвинцовой (RoHS) сборки.
  • Корпус: PDIP-14 (DIP-14).

• Альтернатива для поверхностного монтажа:

  • IRS2153DSPBF — Абсолютно идентичная микросхема, но в корпусе SOIC-14.

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и модификации от Infineon (IR):

• IRS2153DSPBF — SMD-версия (см. выше).
• IRS2153D — Более старое обозначение без "PBF".
• IRS2153(1)DPBF — Версия с регулируемой мертвой зоной (вывод DT активен). Ключевое отличие! Если нужна настройка deadtime, выбирайте IRS21531.
• IR2155 / IR2151 — Более ранние и менее интегрированные версии. IR2155 не имеет детектора тока (CS), требует внешнего диода bootstrap. IR2151 — более простая версия. Часто являются прямыми drop-in-заменами, но требуется проверка даташита.
• IR2153 — Оригинальная микросхема от International Rectifier (поглощена Infineon). IRS2153DPBF — это ее современное обозначение.

2. Аналоги от других производителей (Functional Equivalents / Cross-Reference):

Полных клонов с тем же номером от других брендов нет, но есть функционально очень похожие микросхемы, которые могут использоваться в схемах с минимальными доработками (подбор RC-цепей, проверка распиновки):

• NCP/NCV5106 от ON Semiconductor.
• FAN7392 (и серия FAN739x) от onsemi / Fairchild — Более мощный драйвер (2.5A/3.3A), но без встроенного генератора. Нужен внешний ШИМ-сигнал.
• EG2106 от EGmicro — Популярный и недорогой китайский аналог, часто позиционируется как замена. Внимание: параметры и надежность могут отличаться.
• MCP1406/1407 от Microchip — Только драйвер (без генератора).
• MIC4104/4105 от Microchip — Только драйвер (без генератора).

Важное примечание по замене: При выборе аналога обязательно сверяйте:

1. Распиновку (Pinout).
2. Логику работы входов (SD/EN, CS).
3. Наличие или отсутствие встроенного генератора.
4. Напряжение смещения (Bootstrap voltage).
5. Параметры выходного драйвера (токи, сопротивления).

Области применения

• Электронные балласты (ЭПРА) для люминесцентных и CFL ламп.
• Импульсные источники питания (SMPS) малой и средней мощности.
• Низковольтные приводы двигателей (вентиляторы, насосы).
• Простые инверторы (DC-AC).

Вывод: IRS2153DPBF — это классическая, проверенная временем микросхема "все-в-одном" для построения простых и надежных полумостовых инверторов, где не требуется сложное ШИМ-управление от внешнего контроллера.