关键词: 高压栅极驱动芯片 JSM21867STR 国产替代 电机驱动 应用场景
在功率电子领域,高压栅极驱动芯片是连接控制电路与功率器件的 “桥梁”,其性能直接决定了电机驱动、电源转换等系统的可靠性与效率。一直以来,IRS21867 作为经典的 4A700V 高低侧驱动芯片,广泛应用于工业与家电场景,但国产替代需求的日益增长,也推动着本土半导体企业推出更具竞争力的产品。
杰盛微半导体(JSMSEMI)研发的JSM21867STR,正是一款对标 IRS21867 的集成 BSD 单相高低侧同相栅极驱动芯片。它不仅在封装、核心参数上与 IRS21867 高度兼容,更在保护机制、电气特性与设计适配性上实现优化,为工程师提供了高性价比的国产替代新选择。今天,我们就从参数对比、性能优势、设计指南与应用场景四个维度,全面解析这款 “国产强芯”。
一、产品概述
JSM21867S是一款高压、高速功率MOSFET/IGBT高低侧驱动芯片,具有两个独立地传输通道。内部集成了高、低侧欠压锁定电路、过压钳位电路等保护电路,具备大电流脉冲输出能力,逻辑输入电平兼容低至3.3V的CMOS或LSTTL逻辑输出电平,输出电流能力最大可达4A,其浮地通道最高工作电压可达700V。可用于驱动N沟道高压功率MOSFET/IGBT等器件。IRS21867S采用SOP-8封装,可以在-40℃至125℃温度范围内工作。
二、核心产品特性
自举工作的浮动通道
最高工作电压为700 V
兼容 3.3V, 5V 和 15V 输入逻辑
dV/dt 耐受能力可达±50 V/nsec
Vs负压耐受能力达-9V
栅极驱动电压:10V到20V
高、低侧欠压锁定电路
--欠压锁定正向闽值6V
--欠压锁定负向阈值 5.5V
芯片开通/关断传输延时
--Ton/Toff =150ns/150ns
高低侧延时匹配
驱动电流能力:
----拉电流/灌电流=4.0A/4.0A
符合 RoSH 标准
SOP-8
三、参数无缝衔接:从封装到性能,兼容 IRS21867 无压力
对于工程师而言,芯片替代的首要需求是 “无缝衔接”—— 无需修改 PCB 布局、无需调整外围电路,即可直接替换。JSM21867STR 在这一点上精准匹配 IRS21867,核心兼容性体现在三大维度:
1.封装与引脚:SOP-8 封装,引脚功能 1:1 对应
JSM21867STR 采用与 IRS21867 一致的SOP-8 封装,封装尺寸关键参数完全吻合:封装宽度(D)4.70-5.10mm、长度(E)5.80-6.20mm、引脚间距(e)1.27BSC,确保可直接适配原有 PCB 焊盘设计,无需重新画板。
引脚功能更是实现 1:1 对应:1 脚(VCC)为电源输入、2 脚(HIN)为高侧信号输入、3 脚(LIN)为低侧信号输入、4 脚(COM)为公共地、5 脚(LO)为低侧输出、6 脚(VS)为高侧浮动地、7 脚(HO)为高侧输出、8 脚(VB)为高侧浮动电源。无论是信号流向还是电源路径,都与 IRS21867 完全一致,替换时无需调整外围器件连接方式。
2. 核心电气参数:高压大电流,性能不打折扣
作为高压驱动芯片的核心指标,JSM21867STR 在电压、电流与时序特性上,均达到甚至优于 IRS21867 的水平,确保替换后系统性能不受影响:
高压耐受能力:浮地通道最高工作电压达 700V,与 IRS21867 持平,可应对电机驱动、逆变器等场景中的高压母线需求;同时,Vs 引脚负压耐受能力达 - 9V,dV/dt 耐受能力达 + 50V/nsec,能有效抵抗功率器件开关时的电压瞬变,避免驱动信号异常。
驱动电流能力:输出拉电流 / 灌电流均为 4.0A(最小值 2.0A),与 IRS21867 的驱动能力一致,可快速为 N 沟道 MOSFET/IGBT 栅极充放电,保障功率器件高频开关时的响应速度,减少开关损耗。
时序特性:开通 / 关断传输延时(Ton/Toff)均为 150ns(最大值 250ns),高低侧延时匹配误差≤35ns,与 IRS21867 的时序参数高度吻合,能精准控制高低侧功率器件的导通时序,避免交叉导通风险。
3. 逻辑兼容:适配多电平输入,通用性拉满
JSM21867STR 的逻辑输入电平兼容 3.3V、5V 与 15V CMOS/LSTTL 逻辑输出,与 IRS21867 的逻辑兼容性一致2。这意味着无论是搭配 3.3V 的 MCU、5V 的 PLC,还是 15V 的工业控制器,都无需额外添加电平转换电路,直接接入即可稳定工作,极大降低了替换时的系统调整成本。
四、应用场景:从工业到家电,覆盖高压驱动全领域
凭借 700V 高压耐受、4A 驱动电流与工业级可靠性,JSM21867STR 的应用场景与 IRS21867 高度重合,同时能更好地适配国产系统的需求,主要覆盖四大领域:
1. 电机驱动与控制:伺服、家电电机的核心驱动
在伺服驱动器、冰箱压缩机电机、空调风机电机等场景中,JSM21867STR 可精准控制 MOSFET/IGBT 的导通与关断,实现电机的调速与正反转。其 - 9V 的 Vs 负压耐受与 + 50V/nsec 的 dV/dt 耐受能力,能抵抗电机启停时的电压冲击;低静态功耗则有助于提升家电产品的能效等级,符合新国标对节能的要求。
2. 电动工具:应对高功率、高波动需求
电动工具(如电钻、电锯)的功率需求大,且工作时负载波动剧烈,对驱动芯片的可靠性要求极高。JSM21867STR 的 4A 驱动电流可快速响应负载变化,700V 高压耐受能应对电池组串联后的高压母线;强化的欠压锁定功能则可避免电池电压下降时的驱动失效,确保工具持续稳定工作。
3. 通用逆变器与电源转换:高效能量转换的关键
在光伏逆变器、UPS(不间断电源)等电源转换系统中,JSM21867STR 可实现 AC-DC、DC-DC 的高效转换。其 150ns 的快速开关延时能减少转换过程中的开关损耗,提升系统效率;工业级温度范围则可适应户外或机房的恶劣环境,确保电源系统 24 小时稳定运行。
4. 其他高压场景:拓展国产替代边界
除上述场景外,JSM21867STR 还可用于电焊机、变频器等高压设备,其 SOP-8 封装与 IRS21867 的兼容性,让原有使用 IRS21867 的系统可直接替换,无需重新设计,极大缩短了国产替代的周期与成本。
五、引脚功能描述
极限工作范围(测试条件:TA=25℃,电压以 VSS 为参考,电流流入为正)
ESD 额定值:
六、国产替代不止 “兼容”,更要 “超越”
从参数兼容到性能优化,从设计指南到场景适配,杰盛微 JSM21867STR 不仅实现了对 IRS21867 的 “无缝替代”,更在可靠性、功耗与设计友好度上实现了进阶。对于工程师而言,选择 JSM21867STR,不仅能降低对进口芯片的依赖,还能获得更贴合国内场景的技术支持 —— 杰盛微官网(www.jsmsemi.com)提供完整的 datasheet 与应用笔记,技术团队也可提供针对性的设计指导。
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