[Tìm hiểu] IC Optocoupler HCPL3120

30/07/23

Chuyên mục: Điện Dân Dụng

Trong các ứng dụng công suất cao, IGBT và MOSFET được sử dụng rộng rãi. Các linh kiện này thường chuyển đổi tín hiệu điện áp cao, từ hàng trăm vôn trong môi trường nhiễu. Vì vậy nên cách ly tín hiệu khỏi quá trình chuyển mạch phía điện áp cao. HCPL3120 là IC điều khiển cực gate tích hợp cách ly quang học, giúp giữ cho điện áp cao tránh xa thiết bị điện tử điều khiển.

IC Optocoupler HCPL3120

Cấu hình sơ đồ chân HCPL3120

Số chân	Tên chân	Mô tả
1, 4	NC	Không kết nối
2	ANODE	Đầu vào cực dương LED
3	CATHODE	Đầu vào cực âm LED
5	V EE	Chân cấp nguồn âm
6, 7	V O	Đầu ra điều khiển cực gate
số 8	V CC	Chân cấp nguồn dương

Các tính năng và thông số kỹ thuật

Dòng điện đầu ra tối thiểu 2A và tối đa 2,5A
Bảo vệ khi điện áp thấp có độ trễ
Nguồn cung cấp 15V đến 30V
Tốc độ chuyển đổi logic 500ns

Lưu ý: Có thể xem toàn bộ chi tiết kỹ thuật trong datasheet HCPL3120 được cung cấp ở cuối trang này.

IC tương tự HCPL3120

HCNW3120

IC điều khiển cực gate khác

TC4420, TC4427

Cách sử dụng HCPL3120

Các chân gate của MOSFET và IGBT cấp cho tải điện dung phải được sạc và xả nhanh chóng để bật và tắt thiết bị ở tốc độ chuyển mạch cao, giữ cho thiết bị nằm ngoài vùng tuyến tính (nơi có tổn hao truyền dẫn cao và cũng ngăn ngừa tổn thất do chuyển mạch).

Vì lý do này, các IC điều khiển cực gate chuyên dụng được sử dụng để chuyển đổi mức logic của tín hiệu gate sang điện áp cao hơn phù hợp để điều khiển MOSFET và IGBT, đồng thời có khả năng chịu dòng điện cao hơn.

HCPL3120 có bổ sung cách ly điện, nên phía đầu vào logic và phía điều khiển cực gate được cách ly hoàn toàn với nhau. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một optocoupler bên trong, có đầu vào là đèn LED và đầu ra kết nối với IC điều khiển pull-push dòng điện cao. Một mạch ứng dụng đơn giản được hiển thị bên dưới.

Cách sử dụng HCPL3120

Cách ly quang của HCPL3120 là rất quan trọng, vì dòng điện ra sẽ tăng đột biến khi cực gate đang được sạc và xả. Tụ gốm là sự lựa chọn tốt nhất. Điện trở giới hạn dòng điện qua đèn LED được tính toán ít nhất là 5mA, có ngưỡng khoảng 2,5mA hoặc 10mA cũng được ưu tiên hơn.

Một điện trở đầu ra được thêm vào giữa cực gate của MOSFET đang được điều khiển và IC để bảo vệ cả hai khỏi các xung dòng lớn trong khi chuyển đổi điện áp. Một điện trở pull-down giữ cực gate của MOSFET / IGBT xả khi mạch không được cấp nguồn.