Infineon IR21531PBF

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для драйвера полумоста Infineon IR21531PBF.

Общее описание

IR21531PBF — это высоковольтный драйвер верхнего и нижнего плеча (драйвер полумоста) со встроенным генератором. Это ключевой компонент для построения импульсных источников питания (особенно в обратноходовых и полумостовых топологиях), драйверов для люминесцентных ламп (ЭПРА) и двигателей малой мощности.

Его основная "фишка" — интеграция задающего генератора (OSCILLATOR) и драйвера с плавающим каналом для верхнего ключа в одном корпусе. Это значительно упрощает схему, уменьшает количество компонентов и повышает надежность по сравнению с решениями на дискретных элементах.

Ключевая особенность: Для питания верхнего плеча используется технология Bootstrap ("самозапитка"). Это позволяет обойтись без отдельного источника питания для высоковольтной части, используя заряд конденсатора (диод Bootstrap).

Основные технические характеристики (ТХ)

• Тип: Драйвер полумоста со встроенным генератором.
• Напряжение питания (Vcc): От 10В до 20В (максимальный абсолютный предел 25В).
• Напряжение смещения верхнего плеча (Vs, плавающее): До 600В (пиковое). Это позволяет работать с шинами питания высокого напряжения.
• Выходной ток (вкл/выкл): ±290 мА / ±450 мА. Достаточно для прямого управления MOSFET или IGBT малой и средней мощности, либо для управления через буферные транзисторы для более мощных ключей.
• Частота генератора: Задается внешними компонентами (резистором Rt и конденсатором Ct). Диапазон от десятков Гц до сотен кГц.
• Скважность (Duty Cycle): Фиксирована на уровне ~50%. Не регулируется внешним сигналом.
• "Мертвое время" (Deadtime): Фиксированное, ~1.2 мкс (типовое). Критически важно для предотвращения сквозных токов (shoot-through) при переключении ключей в полумосте.
• Защита: Встроенная защита от пониженного напряжения питания (UVLO) как для первичной микросхемы (Vcc), так и для цепи смещения верхнего плеча (Vbs). При падении напряжения ниже порога микросхема останавливается, предотвращая некорректную работу ключей.
• Затворный драйвер: Оптимизирован для управления MOSFET.
• Температурный диапазон: От -40°C до +125°C.
• Корпус: PDIP-8 (8-выводной пластиковый DIP) — самый популярный и удобный для прототипирования.

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Основная маркировка Infineon/IR:

• IR21531PBF – Стандартная модель в корпусе PDIP-8. "PBF" означает "без свинца" (RoHS-совместимая).
• IR21531SPBF – Аналогичная модель, но в корпусе SOIC-8 (для поверхностного монтажа).

Прямые функциональные аналоги и совместимые модели от других производителей:

• NCP51561 / NCP51563 от ON Semiconductor (ныне часть onsemi). Имеют более высокое быстродействие, большую нагрузочную способность и регулируемое "мертвое время". Являются улучшенными и более современными аналогами. Контактная совместимость по выводам (pin-to-pin) часто соблюдается, но всегда нужно сверяться с даташитом из-за возможных нюансов.
• IRS21531D / IRS2153D от Infineon. Более новые версии в корпусе SOIC-8, с улучшенными характеристиками.
• FAN73832 от onsemi (Fairchild). Мощный драйвер с аналогичной bootstrap-архитектурой.
• MIC4427 + отдельный генератор. Решение на двух микросхемах, функционально аналогичное.

Важные совместимые модели-предшественники от International Rectifier (IR):

• IR2155 – Более старая, но очень популярная модель. Имеет схожие характеристики, но отличается порогами UVLO и может иметь другие номиналы времязадающих резисторов/конденсаторов. Не является прямой заменой "без переделки схемы", но концептуально идентична.
• IR2153 – Базовая модель, предшественница IR21531. Основное отличие IR21531 — улучшенная помехоустойчивость и стабильность параметров.

Отечественные аналоги (в рамках замены):

• КР1211ЕУ1 – Отечественный драйвер полумоста. Функционально схож, но не является прямой цоколевочной или параметрической заменой. Требует переразводки платы и коррекции номиналов обвязки.

Области применения

1. Электронные балласты (ЭПРА) для люминесцентных и компактных люминесцентных ламп.
2. Импульсные источники питания (ИИП) малой и средней мощности: обратноходовые, полумостовые.
3. Драйверы для светодиодных (LED) драйверов высокой мощности.
4. Приводы двигателей малой мощности (например, в бытовой технике).
5. Преобразователи напряжения (DC-AC, DC-DC).

Краткое резюме

IR21531PBF — это проверенная временем, надежная и простая в использовании микросхема для управления полумостовой схемой. Ее главные преимущества — интегрированный генератор, фиксированное "мертвое время" и технология Bootstrap, что делает схему запуска минималистичной. Она идеальна для недорогих и массовых устройств. Для новых разработок часто рассматривают более современные аналоги (например, NCP51561), обладающие лучшими динамическими характеристиками и дополнительными функциями.

Важно: При замене на аналог или проектировании новой схемы всегда изучайте актуальный даташит (datasheet) конкретной модели для уточнения номиналов обвязных компонентов (Rt, Ct, диод Bootstrap, конденсатор Vbs) и пороговых напряжений.