瑞萨推出用于逆变器的长爬电距离光电耦合器PS9905

瑞萨电子推出具有长外部爬电距离（14.5 mm）、符合安全标准要求、需要690 V（或更高）高绝缘电压的光电耦合器

高级半导体解决方案领导厂商瑞萨电子株式会社（TSE：6723）今天宣布推出用于逆变器的长爬电距离光电耦合器PS9905，其适用于采用690 V最高商业电源电压的工业设备或者采用1,000 V高压的太阳能发电系统之类的应用。新款PS9905器件是一款外部爬电距离（注释2）为 14.5 mm的光电耦合器（化合物半导体，注释1），其超过安全标准（IEC 61800）指定的防止电击等事故发生所需的爬电距离 - 13.8 mm。

另外一款高速光电耦合器PS9924，具有14.5 mm的长爬电距离，支持内部10Mb/s的通信速度。在所有爬电距离超过10 mm的产品之中，它具有功耗最低的特性，使其成为需要高绝缘电压和低功耗应用的理想之选。

随着大家越来越关注环保，减少CO2的排放，在工业领域和太阳能系统内，使用逆变器已经迅速发展为一种实现控制电机小功率化和降低功率转换损耗的方法。这些逆变器由采用功率器件（例如IGBT）的高压电路模块和采用微控制器（MCU）的控制电路组成。其高压模块中功率半导体器件（例如IGBT）的驱动就是采用光电耦合器，这样使两部分电路同时实现了电气隔离。

目前，瑞萨已经批量生产爬电距离为8 mm、用于逆变器IGBT驱动的小型光耦。然而，这类系统的工作电压越来越高，以此降低系统的负荷，降低功率损耗，也使逆变器电机之间的功率电缆能变得更细小。为了顺应这种市场趋势和要求，面向690 V电源的工业系统和1,000 V太阳能发电系统的逆变器，瑞萨推出了光电耦合器PS9905与PS9924。新款光电耦合器具有14.5 mm的长爬电距离，满足适用安全标准的要求。

新款PS9905和PS9924的主要特性：

为了使采用690 V电源的工业系统内的逆变器实现强化隔离（注释3）和使1，000 V电压的太阳能发电系统内的逆变器实现基本隔离（注释4），IEC 61800标准要求爬电距离分别不低于13.8mm和10mm。新款PS9905的优化设计实现了14.5 mm的爬电距离，轻松满足了安全标准的要求。它的隔离电压是7,500 Vrms，适用于高工作电压的设备。

新款PS9905可以实现以前需要2个爬电距离为8 mm的瑞萨电子光耦方能实现的功能。这样就将安装面积缩小了近30%。而且，新开发的8引脚贴片封装，使这款高速光耦在爬电距离超过10mm的光电耦合器之中，具有最小的安装面积。

这款光耦的光接收IC是由瑞萨电子独有的BiCMOS工艺制造而成，从而能使电路电流（Icc）保持在3 mA以下和提供低于150 ns的开关时间（tPHL、tPLH），同时实现低寄生电容（注释5）。在输出功率为2.5 A的IGBT驱动光耦中，PS9905的响应速度是最快的。从而能够在逆变器控制后端提高输出电流精度。

优化光电耦合器内光接收IC的设计让我们能够实现10mm以上的长爬电距离和

大幅降低功耗。它的输入电流（IFHL）为5 mA（最大值），电路电流（Icc）为5 mA（典型值）。支持3.3 V和5 V的电源电压，并且其工作温度范围很宽，介于−40℃和110℃之间。使它可以应用在高元件密度、高环境温度的小型通讯系统中。

瑞萨相信新款光电耦合器将有助于实现逆变器高工作电压、小型化的设计要求，而它们预计能够推动市场增长。公司计划制定产品推广策略，并且继续开发新产品以便满足市场对产品高温和高输出功率要求。瑞萨还通过整合了微控制器和用于逆变器的IGBT的完整解决方案来为系统设计者提供支持。

（注释1）光电耦合器：

在单个封装内，光电耦合器在输入端和输出端分别整合了发光元件（LED，它可以将电信号转化成光）和光接收元件（它可以将光转化成电信号）。由于这种光耦合器件能够以光的形式将信号从输入端传送到输出端，所以可以为两端彻底实现电隔离。

（注释2）外部爬电距离：

从高压侧封装引脚到用于连接光电耦合器的低压侧封装引脚的最短距离，沿着封装的树脂外部测量。爬电距离越长，电压公差越高。

（注释3）强化绝缘

比基本绝缘强的绝缘。标准要求其爬电距离为基本绝缘的2倍。

（注释4）基本绝缘：

基本绝缘用于防止电击人。

（注释5）寄生电容：

由于物理结构的原因而在芯片内意外产生的电容，也称为浮地电容。

定价和供货情况

现已开始供应瑞萨电子新款光电耦合器样品，单价为4.0美元。目前已投入批量生产，2012年10月月产量将达到1,000,000件。（定价和供货情况如有变更，恕不另行通知。）

新产品的主要技术规格

瑞萨新款PS9905和PS9924光电耦合器的产品技术规格

1.长爬电距离和空中距离：14.5 mm；隔离距离：0.4 mm

2.高绝缘电压：7500 Vrms（UL 1577）

3.高工作绝缘电压：VIORM = 1,600 V（峰值）；允许的最高过电压VIOTM = 12,000 V（峰值）（IEC/EN 60747-5-2）

4.安全标准：UL、VDE和CSA

5.长爬电距离：8引脚SOP（14.5 mm），适于表面贴装

6.盘装产品：PS9905-F3、PS9924-F3：1000件/卷

[PS9905光电耦合器的产品技术规格]

1.峰值输出电流：2.5 A

2.高速开关：tPLH、tPHL = 150 ns（最大值）

3.低功耗：ICCH、ICCL = 3 mA（最大值）

4.低输入电流：IFLH = 6 mA（最大值）

5.低功耗：VOH = Vcc - 3 V（最小值）

6.高工作温度（高达110℃）

7.UVLO（欠压锁闭）保护

8.高共模瞬态抑制（CMH、CML = ±25 kV/µs（最小值））

[PS9924光电耦合器的产品技术规格]

1.高速开关：tPLH、tPHL = 100 ns（最大值）

2.低输入电流：IFHL = 5 mA（最大值））

3.低电路电流：ICCH = 3 mA（典型值），ICCL = 5 mA（典型值）

4.电源电压：Vcc = 3.3 V、5 V

5.高工作温度（高达110℃）

6.高共模瞬态抑制（CMH、CML = ±15 kV/µs（最小值））

有助于实现面向高压工业设备和太阳能发电系统、电压处理能力更高、更小巧的逆变器