NOVOSENSEはキャパシタンス絶縁技術(shù)に基づく絶縁式コンパレータNSI22C1xシリーズのリリースを発表しました。同シリーズは、過電圧?過熱保護用の絶縁式シングルエンドコンパレータNSI22C11と過電流保護用の絶縁式ウィンドウコンパレータNSI22C12が含まれます。NSI22C1xシリーズは産業(yè)用モーター駆動、光起インバータ、無停電電源、車載充電機の過電圧、過熱及び過電流の保護に使用できます。システム信頼性を高める前提で、より高電力密度のシステム設(shè)計をサポートすると同時に、周辺回路を簡略化し、従來のディスクリート方式と比較してシステム保護回路のサイズを60%縮小できます。

産業(yè)用モーター駆動システムを例として、今はより高い効率、より高電力密度とより高信頼性の方向に向かって発展しています。同時に、SiCとGaNを始めとするワイドバンドギャップ半導(dǎo)體がパワーデバイスにおける応用に伴い、システムの信頼性、特に過電流と短絡(luò)保護の応答時間に対してもっと高い要求が提出されました。NOVOSENSEがリリースした絶縁式コンパレータNSI22C1xシリーズは、産業(yè)用モーターシステムの高信頼性、高効率、コンパクト設(shè)計に対する日増しに高まる要求に応えられます。

超低保護遅延と超高CMTIにより、高い電源密度を?qū)g現(xiàn)

産業(yè)用モーター駆動システムの応用環(huán)境は比較的に複雑かつ劣悪の原因で、シュートスルー、相間短絡(luò)、接地短絡(luò)などの突発狀況が発生する可能性があり、過大な電流がモーター駆動システムに流れ込み、さらに駆動器を破損させる恐れがあります。従來の過電流検出設(shè)計は汎用コンパレータと絶縁オプトカプラのディスクリート方式を採用し、応答時間は3~5μsの間だが、パワーデバイスがシリコン基のIGBTから第三世代半導(dǎo)體SiCとGaNに転換することに伴い、その短絡(luò)耐受時間は1μs內(nèi)まで短縮し、従來の方案はすでに満足できなくなります。

VIN（CH1）、VOUT（CH2）、VREF=320mV（保護しきい値）、NSI22C12保護遅延実測144ns

同時に、汎用オペアンプ/コンパレータのコモンモード電圧の耐受能力は限ら、DC+過電流と相電流過電流検出などの応用では比較的制限があるため、DC-過電流だけを監(jiān)視すれば、モータケーシングの対地短絡(luò)の故障狀況をカバーすることができません。NOVOSENSEの絶縁式コンパレータNSI22C12はシングルチップ式絶縁過電流保護方案を提供し、より全面的な故障シーンをカバーでき、最大250nsの保護遅延と雙方向過電流保護をサポートできます。同時に、150kV/μsまでのCMTI（Common-Mode Transient Immunity、コモンモード過渡イミュニティー）を提供することより、システムの信頼性を大幅に向上させ、産業(yè)用モータードライブシステムの高電力密度設(shè)計をサポートします。

VIN=0V、VOUT（CH1）、CMTI（CH3）=150kV/μs、V_OHmin=2.40V>0.7*VDD2（VDD2=3.3V）

NSI22C12の1次側(cè)と2次側(cè)が150kV/μsまでのCMTIを受ける際、出力側(cè)は依然として高レベルを保持し、誤って過電流保護を觸発することはありません

 システム設(shè)計を簡略化し、システム保護回路のサイズを60%縮小

産業(yè)用モータ駆動システムにおいて、汎用コンパレータと絶縁オプトカプラに基づく過電流保護方案の部品表は27個もあり、多數(shù)のディスクリート部品で構(gòu)成された周辺回路のシステム故障率は相対的に高いです。NSI22C12絶縁式コンパレータは高電圧LDOを集積し、1次側(cè)の給電範囲は3.1~27Vまでサポートし、お客様のために余計な降圧部品を節(jié)約できます。同時に、NSI22C12は100μA±1.5%の高精度參照電流源を集積し、お客様が周辺回路で単一の抵抗だけで±20mV~±320mVの雙方向しきい値調(diào)整を?qū)g現(xiàn)することができます。

高集積設(shè)計のもとで、NSI22C12絶縁式コンパレータを採用した過電流保護設(shè)計は部品表を11個までに削減でき、システム保護回路のサイズを60%縮小し、ディスクリート部品の使用を大幅に減少し、システム設(shè)計の難しさを簡略化し、さらにシステムの信頼性を向上しました。同時に、一部の快速保護の需要を応える必要があるシステムの中で、NSI22C12絶縁コンパレータを使用するソリューションは、高速オプトカプラの使用を削減し、お客様によりコスト効率の高い設(shè)計オプションを提供します。

NSI22C12をモーター駆動システムにおいて母線/相電流保護とする一般的な応用ブロック図

絶縁式シングルエンドコンパレータNSI22C11と絶縁式ウィンドウコンパレータNSI22C12は基本絶縁をサポートするSOP8パッケージと強化絶縁をサポートするSOW8パッケージの二つのパッケージ形式を提供します。また、NSI22C1xシリーズは、–40°C~125°Cの広い作動溫度範囲をサポートしています。現(xiàn)在、産業(yè)グレードバージョンのNSI22C1xシリーズは現(xiàn)在量産中で、AEC-Q100に準拠した車載グレードバージョンは2024年下半期にリリースする予定です。