IR2130: чем заменить и почему выбивает FAULT?

Что это за микросхема

IR2130 — высоковольтный драйвер затворов MOSFET и IGBT для трёхфазного инвертора: три канала верхнего ключа с плавающим питанием до 600 В и три канала нижнего. Выходной ток — порядка 200 мА в одну сторону и 420 мА в другую, питание драйвера 10–20 В, задержки переключения порядка 675 и 425 нс. Корпус — 28-выводный DIP, SOIC или PLCC.

Верхние каналы питаются по схеме с плавающим конденсатором (bootstrap): конденсатор заряжается, когда открыт нижний ключ, и отдаёт заряд верхнему. Высохший конденсатор или неверный номинал — типовая причина того, что инвертор работает рывками или не выходит на мощность.

Встроенный усилитель тока выведен наружу и позволяет снимать сигнал с измерительного резистора в нижнем плече без отдельного усилителя. Вход ITRIP задаёт порог срабатывания защиты по току; при срабатывании выключаются все шесть выходов и опускается вывод FAULT. Есть и защита от пониженного питания драйвера, которая также выключает выходы.

IR2130 против IR2132, IR2131 и IR2136

Почему срабатывает FAULT

• Порог ITRIP выставлен слишком низко: защита срабатывает на броске тока при пуске двигателя, хотя силовая часть исправна.
• Плавающий конденсатор верхнего плеча потерял ёмкость: верхний ключ открывается не полностью, и ток растёт.
• Цепь датчика тока: изменение номинала резистора или плохой контакт дают ложный сигнал о перегрузке.
• Сквозной ток: ключи плеча приоткрыты одновременно из-за слишком малого времени задержки или помех в цепях затворов.
• Питание драйвера ниже порога блокировки: при просадке питания срабатывает защита, и микросхема честно выключает все выходы.
• FAULT — это признак состояния, а не обязательно отказ микросхемы: сначала проверяют датчик тока, обвязку и питание, и только потом меняют драйвер.

Что учесть при замене

• Выходной ток драйвера должен покрывать заряд затвора ваших ключей — «меньше» здесь не значит «совместимо».
• Время задержки влияет на сквозной ток: ставить вариант с короткой задержкой вместо 2,5 мкс в схему без запаса по помехам рискованно.
• Проверьте, используется ли встроенный усилитель тока: если да, для замены нужен прибор с ним.
• Схема с плавающим конденсатором переносится целиком: номинал и тип конденсатора берутся из документации, а не подбираются на глаз.
• Перед заменой проверяют всю силовую часть: пробитые ключи и повреждённый драйвер почти всегда идут парой.

Частые вопросы

• Чем отличается IR2130 от IR2132 — только временем задержки; по остальному это один прибор.
• Можно ли поставить IR2136 вместо IR2130 — сверяйте выходной ток: у IR2136 он ниже, на мощных ключах может не хватить.
• Работает ли IR2130 без усилителя тока — сам узел можно не использовать, но проверьте, что схема не завязана на его выводы.
• Почему срабатывает FAULT при исправной силовой части — начните с порога ITRIP, плавающего конденсатора и питания драйвера.
• Есть ли такая микросхема у вас — пришлите полное обозначение с корпусом и количество; при отсутствии подберём совместимый прибор с перечнем отличий по току и задержке.

Чем полезен такой заказ через нас

Драйверы трёхфазных мостов — расходная позиция ремонта частотных преобразователей и приводов, где важно совпадение по выходному току, задержке и корпусу. Мы сверяем обозначение по документации, проверяем партию перед отправкой и при отсутствии позиции подбираем совместимый прибор, разбирая с вами обвязку затворов.