Публикации

Microsemi

Подробное описание продукции, производимой Microsemi Corporation (2008)

     Microsemi Corporation - разработчик полупроводниковых устройств, специализирующийся в области проектирования интегральных схем и высоконадежных дискретных устройств.
     Длительное время компания Microsemi была известна как производитель высоконадежных дискретных компонентов для военной и аэрокосмической области, но сегодня она трансформировалась в поставщика высококачественных аналоговых, цифро-аналоговых интегральных схем и дискретных полупроводниковых приборов, которые управляют мощностью, защищают от кратковременных скачков напряжения, передают, принимают и усиливают электронные сигналы.
     Основные целевые рынки компании Microsemi: мобильная связь, производство ноутбуков и мониторов, медицинская электроника, оборонная и аэрокосмическая отрасль, автомобильный рынок.
     Компания Microsemi имеет хороший инженерный потенциал и, работая совместно с другими ключевыми производителями и конечными заказчиками, способна предложить не просто модернизацию серийно-выпускаемых устройств, а полностью новые решения системного уровня, которые позволяют достичь высокой конкурентоспособности конечного оборудования.
     Важным достижением компании Microsemi стало завоевание лидирующих позиций в области систем управления электропитанием для подсветки экранов автомобильных систем GPS, портативных компьютеров, компьютерных мониторов и жидкокристаллических телевизоров. Запатентованная компанией технология RangeMAX® - обеспечивает единственное одобренное в автомобильной промышленности США решение управления флуоресцентными лампами с холодным катодом и пропорциональное уменьшение их свечения в условиях экстремальных температур.
Логотип компании APT     В апреле 2006 года компания Microsemi завершила процесс приобретения Advanced Power Technology, вследствие чего Компания КВЕСТ получила статус официального дистрибьютора Microsemi Corporation в России. Теперь все продукты Advanced Power Technology (APT) выпускаются под брендом Microsemi.

     Основная продукция компании Microsemi:
     • Высокоэффективные силовые транзисторы (MOSFET, FREDFET, IGBT);
     • Силовые транзисторные и диодные модули различной конфигурации;
     • ВЧ/СВЧ-компоненты;
     • Транзисторы полевые (LDMOS и VDMOS) и биполярные;
     • PIN-диоды;
     • Интегральные схемы;
     • Усилители мощности для WLAN;
     • Контроллеры заряда;
     • Драйверы светодиодов;
     • Датчики видимого света;
     • Компоненты для питания через Ethernet (PoE);
     • Контроллеры для питания люминесцентных ламп.

     Технологии и продукция компании Microsemi постоянно совершенствуются с целью удовлетворения возрастающих потребностей мощных преобразований энергии. Стремление к повышению эффективности и энергосбережения делает продукцию Microsemi идеальной для многих новых применений.
     Силовые устройства Microsemi работают с высокой мощностью - до 110кВт устройства с монолитной структурой и до 1,02МВт устройства с гибридной структурой. Продукция силовой электроники Microsemi применяется в различных системах электропитания: вычислительных комплексах, базовых станциях беспроводной связи, промышленных системах, медицинских приборах, лазерах, в оборудовании для производства полупроводников, сварочных аппаратах и системах электропитания для аэрокосмической отрасли.
     Выпускаемая компанией Microsemi ВЧ/СВЧ продукция подразделяется на несколько категорий, соответствующих различным применениям и коммерческим нишам: радио- и телевещание, авиационная электроника, радиолокационные станции различных диапазонов частот, радиорелейные, широкополосные средства связи и т.д.

СИЛОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ (IGBT)
     Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) предназначены для высококачественных решений в широком диапазоне напряжений и мощностей. Диапазон частот работы транзисторов охватывает от нескольких килогерц в низкочастотных применениях до 100кГц в импульсных источниках питания с высокой удельной мощностью. Рекомендуемый диапазон рабочих частот для различных семейств транзисторов показан ниже на графике. Каждый транзистор изготовлен согласно новейшим технологическим достижениям и обеспечивает максимально возможное соотношение цена/качество.
     Компания Microsemi предлагает четыре семейства транзисторов IGBT, изготовленных по трем технологиям: Punch-Through (PT), Non-Punch-Through (NPT) и Field Stop (FS). Ниже описаны отличительные особенности технологий и области применения семейств.
     1. Семейство Power MOS 7® PT IGBT обозначается литерами GU или GP в шифре компонента. Эти устройства рассчитаны на рабочие напряжения 300, 600, 900 и 1200В.
     Особенности транзисторов семейства Power MOS 7®:
     • Высокое быстродействие. Малый хвостовой ток сводит к минимуму потери при переключении и позволяет достичь высоких частот переключения.
     • Малый заряд затвора приводит к уменьшению мощности, необходимой для переключения, и к возможности быстрого переключения.
     • Антипараллельный диод на основе карбида кремния. В дополнение к традиционным транзисторам с быстрым антипараллельным диодом, типа FRED, теперь доступны транзисторы, содержащие антипараллельный диод Шоттки на основе карбида кремния.
     Для параллельного включения IGBT устройств семейства Power MOS 7® PT требуется предварительная сортировка по напряжению коллектор - эмиттер в открытом состоянии Vce(on).
     IGBT транзисторы находят применение в плазменных дисплеях (серия GU с рабочим напряжением 300В), преобразователях солнечной энергии, высококачественных импульсных источниках питания и в промышленном оборудовании таком, как сварочные аппараты, зарядные устройства и индукционные нагреватели.
     2. Семейство Thunderbolt® NPT IGBT обозначается литерами GT в наименовании компонента. Эти устройства рассчитаны на рабочие напряжения 600 и 1200В.
     Особенности транзисторов семейства Thunderbolt®:
     • Быстродействие от среднего до высокого, с быстрым выключением.
     • Простое осуществление параллельного включения устройств, благодаря положительному температурному коэффициенту.
     • Устойчивы к коротким замыканиям.
     IGBT транзисторы семейства Thunderbolt используются в преобразователях солнечной энергии, импульсных источниках питания, сварочных аппаратах, зарядных устройствах и в источниках бесперебойного питания.
     3. Семейство Fast NPT IGBT. Обозначается литерами GF в наименовании компонента. Эти устройства рассчитаны на рабочее напряжение 1200В.
     Особенности силовых транзисторов семейства Fast NPT IGBT:
     • Среднее быстродействие. Хороший баланс между динамическими потерями и потерями проводимости.
     • Простое осуществление параллельного включения устройств, благодаря положительному температурному коэффициенту.
     • Устойчивость к коротким замыканиям.
     Области применения данного семейства продукции: промышленное оборудование такое, как сварочные аппараты, источники бесперебойного питания и электроприводы.
     4. Семейство Field Stop IGBT обозначается литерами GN в наименовании компонента. Эти устройства рассчитаны на рабочие напряжения 600 и 1200В.
     Особенности семейства транзисторов Field Stop IGBT:
     • Малые потери на электропроводность. Свойство полезно для низкочастотных применений, в которых наиболее значимыми являются потери проводимости.
     • Простое осуществление параллельного включения устройств, благодаря положительному температурному коэффициенту.
     • Устойчивы к коротким замыканиям.
     Области применения данного семейства: преобразователи солнечной энергии, сварочные аппараты, источники бесперебойного питания и электродвигатели.

Рекомендуемый диапазон частот для применения IGBT транзисторов Microsemi

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ПЯТОГО ПОКОЛЕНИЯ MOS V®

     Технология мощных полевых транзисторов Power MOS V® была разработана и внедрена еще в 1997 г. для построения высокоэффективных надёжных импульсных источников питания. Эти транзисторы до сих пор могут обеспечивать удовлетворительное соотношение цена-эффективность во многих приложениях. Как и во всех мощных полевых транзисторах компании Microsemi, в Power MOS V® используется низкоомная алюминиевая структура затвора, что означает более высокую скорость переключения, по сравнению с обычной поликремниевой структурой затвора. Также, внутренние эквивалентные сопротивления затвора меньше на порядок, чем у приборов конкурентов.
     Предлагается два типа полевых транзисторов данного семейства:
     1. MOSFET - полевые транзисторы без внутреннего антипараллельного диода.
     2. FREDFET - полевые транзисторы с внутренним антипараллельным быстрым диодом. В них антипараллельный диод изготовлен с минимальным временем обратного восстановления (trr), что достигается специальными технологическими приемами, сокращающими время жизни носителей заряда в кремнии.
     Транзисторы типа FREDFET обладают улучшенными характеристиками по сравнению с транзисторами семейства MOSFET:
     • Меньшее время обратного восстановления встроенного диода - отсутствие необходимости применения внешнего диода в некоторых конфигурациях схемы.
     • Большая электрическая прочность вследствие улучшения dv/dt.
     • Транзисторы FREDFET проектировались для работы при повышенных температурах.
     • Также они обеспечивают «мягкое» восстановление, низкий ток утечки, и большую независимость параметров от температуры.
     Транзисторы FREDFET применяются в следующих случаях:
     • Ожидается, что через внутренний диод будет протекать прямой ток.
     • Используется «мягкое» переключение, где внутренний диод проводит ток.

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ СЕДЬМОГО ПОКОЛЕНИЯ MOS 7®

MOSFET и FREDFET транзисторы семейства MOS 7 компании Microsemi     Power MOS 7® семейство полевых транзисторов, отличающихся низким значением сопротивления в открытом состоянии, малым зарядом затвора и малыми общими потерями. Транзисторы данного семейств удовлетворяют современным требованиям для использования в импульсных источниках питания с целью повышения надежности, удельной мощности и эффективности функционирования. Данное поколение полевых транзисторов значительно уменьшает потери мощности в импульсных источниках питания.
     Малые потери проводимости. Сопротивление сток-исток в открытом состоянии (RDS(ON)), для любого размера кристалла, снижено на 30%, а тепловое сопротивление уменьшено на 10%, по сравнению с предыдущим поколением мощных полевых транзисторов.
     Малые динамические потери. Результатом совместного использования крайне малого заряда затвора и разработанной структуры алюминиевого затвора является возможность получить чрезвычайно быстрое переключение и очень малые динамические потери. Общий заряд затвора (Qg) и «Миллеровский» заряд затвора (Qgd) уменьшены на 60%. Как и во всех мощных полевых транзисторах компании Microsemi в Power MOS 7® используется низкоомная алюминиевая структура затвора, что означает более высокую скорость переключения, по сравнению с обычной поликремниевой структурой затвора. Кроме того, в семействе Power MOS 7® применяется новая топология размещения затвора, что приводит к значительному уменьшению внутреннего эквивалентного сопротивления затвора и соответственно увеличению используемого диапазона частот переключения. Это приводит к увеличению скоростей переключения на 50% по сравнению с предыдущим поколением мощных полевых транзисторов.
     Тестирование в режиме лавинного пробоя. Все транзисторы семейства Power MOS 7® тестируются на значение энергии лавинного пробоя, которое указывается в спецификации.
     Высокое напряжение пробоя затвора. Толстый высококачественный оксидный слой затвора позволяет работать при значениях постоянного напряжения затвора ±30В и мгновенного напряжения ±40В.
     В результате достигается более высокая эффективность и мощность при меньших размерах. Кроме того, как и все мощные транзисторы Microsemi, семейство Power MOS 7® чрезвычайно устойчиво к воздействию внешних факторов.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ "ЛИНЕЙНЫЕ" ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

     «Линейные» силовые MOSFET транзисторы - это специально сконструированные транзисторы более устойчивые, чем стандартные MOSFET, к длительной работе (более 100мс) с высокими напряжениями и токами. Они предназначены для усилительного режима работы, способны рассеивать большую мощность и имеют более широкую область безопасной работы на постоянном токе.
     «Стандартные» MOSFET транзисторы оптимизированы для работы в высокочастотных импульсных устройствах и имеют меньшую область безопасной работы (SOA) на высоких напряжениях при постоянном токе. Для многих MOSFET, используемых в импульсных устройствах, указана завышенная область безопасной работы на высоких напряжениях. При напряжении более 30В постоянного тока область безопасной работы снижается быстрее, чем она ограничена предельной мощностью рассеяния. Для импульсных применений (tи<10мс) такой проблемы для «стандартных» MOSFET не существует.
     Для увеличения эффективности на высоких напряжениях в усилительном режиме работы полевого транзистора была модернизирована технология металлического самосовмещенного затвора в MOSFET, разработанная ещё в 1999 г. «Линейные» MOSFET транзисторы обеспечивают область безопасной работы в 1,5 - 2 раза большую, по сравнению MOSFET, предназначенными для импульсных устройств.
     Применение "линейных" MOSFET:
     • Для одновременной работы при больших токах, напряжении более 200В и длительности импульса более 100мс.
     • Для использования в качестве мощного переменного резистора.
     • В применениях с плавным запуском (ограничение выбросов тока).
     • В линейных усилителях класса А.
     • В качестве активной нагрузки свыше 200В, например как динамическая нагрузка на постоянном токе для тестирования источников питания, батарей и т.д.
     • Источники постоянного тока с высокими значениями выходного напряжения и тока.

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ СЕМЕЙСТВА CoolMOS

COOLMOS - торговая марка Infineon Technologies AG     Транзисторы семейства CoolMOS производятся по технологии фирмы Infineon Technologies. Они предназначены для работы в импульсных источниках питания. Изготавливаются по технологии VDMOS. Снижены размеры и вес транзисторов, и, в целом - цена. Изготовлены в различных стандартных корпусах.

СИЛОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ СЕМЕЙСТВА MOS 8™

     Новая технология Power MOS 8™

Силовые транзисторы семейства MOS 8 компании Microsemi     В конце 2006 г. Microsemi анонсировала новое семейство силовых быстродействующих, высоковольтных полевых n-канальных транзисторов Power MOS 8™. Эти транзисторы были разработаны и анонсированы еще компанией Advaced Power Technology. Новые транзисторы отличаются от предыдущих семейств (MOS 5™ и MOS 7™) меньшим уровенем электромагнитных излучений и меньшей стоимостью. Они оптимизированы для работы в схемах с «жестким» и «мягким» переключением на высоких частотах и напряжениях при мощности более 500Вт. FREDFET (Fast-Reverse Epitaxial Diode Field-Effect Transistor) транзисторы имеют встроенный диод с быстрым восстановлением, обеспечивающим высокую устойчивость к dv/dt и высокую надежность в схемах с «жёстким переключением».
     Основные характеристики технологии MOS 8™:
     • Технология обеспечивает эффективное, “чистое” переключение и общее улучшение параметров работы ключевых схем;
     • Меньшая стоимость продукции, благодаря упрощенному техпроцессу;
     • Более высокие уровни мощности, напряжения и производительности;
     • Мощные транзисторы IGBT, MOSFET, FREDFET и Ultrafast FREDFET со сверхбыстрым восстановлением.

Достоинства и области применения силовых транзисторов семейства MOS 8 компании Microsemi

Усовершенствования, применённые в технологии MOS 8 компании Microsemi

     По сравнению с технологиями изгогтовления транзисторов других производителей, технология Power MOS 8 Microsemi имеет следующие усовершенствованные характеристики коммутации:
     • Контролируемая скорость нарастания выходного напряжения;
     • Меньшее перенапряжение;
     • Меньший “звон”;
     • Меньший уровень EMI;
     • Превосходная невосприимчивость к воздействию шумов.

Сравнение технологии Power MOS 8 Microsemi к технологиями производства силовых транзисторов других производителей

     MOSFET и FREDFET транзисторы

     Различия между MOSFET и FREDFET транзисторами:
     • Транзисторы MOSFET имеют внутренний диод, который пропускает обратный ток. Этот диод обладает медленным восстановлением, это приводит к снижению надёжности в схемах с переключением в момент нулевого напряжения (ZVS);
     • Транзисторы FREDFET - это MOSFET с быстро восстанавливающимся внутренним диодом. FREDFET обладают теми же свойствами при коммутации, что и MOSFET.

Сравнение MOSFET и FREDFET транзисторов

     Особенности FREDFET транзисторов со сверхбыстрым восстановлением:
     • Надёжность в мостовых схемах с переключением в момент нулевого напряжения (ZVS) непосредственно зависит от скорости восстановления внутреннего диода. (Смотри примеры применения APT9803 и APT9804);
     • Более быстрое восстановление проводимости, чем для FREDFET, что увеличивает надёжность в ZVS схемах.;
     • Рабочие напряжения 500В и 600В.

Сравнение FREDFET транзисторов с FREDFED со свербыстрым восстановлением

     IGBT транзисторы

     Характеристики и преимущества использования транзисторов IGBT:
     • Напряжения 600В и 900В при широком диапазоне выбора рабочих токов;
     • Предназначены для применений с высоким уровнем мощности и высокой частотой коммутации;
     • Изготавливаются по технологии «Punch-Through» для обеспечения максимальной эффективности.

Основные характеристики и преимущества применения IGBT транзисторов
Области применения IGBT, MOSFET и FREDFET транзисторов     Сравнение областей применения транзисторов IGBT, MOSFET и FREDFET:
     • MOSFET/FREDFET могут быть использованы при малых токах и/или при больших частотах;
     • IGBT применяются при больших токах и малых частотах коммутации;
     • В некоторых применениях могут использоваться:
          - для получения большей эффективности: MOSFET/FREDFET транзисторы;
          - для снижения себестоимости конечного изделия: IGBT транзисторы.

Система обозначения силовых транзисторов MOS 8

     Применение MOS 8™ в схемах с «жёстким» и «мягким» переключением

     Приемущества применения силовых транзисторов, изготовленных по технологии MOS 8™, в схемах с жёстким переключением:
     • Простота разработки способствует быстрому выводу продукции на рынок;
     • Внутренние диоды не влияют на ток нагрузки, таким образом, может быть использован MOSFET транзистор (также рекомендуется использование транзисторов FREDFET, т.к. характеристики переключения те же, что и в случае применения MOSFET транзисторов);
     • Благодаря «чистой» коммутации схема идеальна для жёткого переключения (с целью снижения “звона” и уровня EMI излучения уменьшено максимальное значение скачка напряжения при переключении, а для сокращения динамических потерь общее время переключения сохраняется минимальным;
     • Повышена надежность благодаря устойчивости к поглощению большой лавинной энергии.

Характеристики силовых транзисторов, изготовленных по технологии Power MOS 8, в схемах с жёстким переключением
     Приемущества применения силовых транзисторов, изготовленных по технологии MOS 8™, в схемах с мягким переключением:
Двухтактная мостовая схема     • Схема моста с переключением в момент нулевого напряжения (ZVS) отличается высокой эффективностью;
     • Возможно использование FREDFET компонентов или FREDFET компонентов со сверхбыстрым восстановлением (для данного примера рекомендуется применение FREDFET компонента со встроенным диодом со сверхбыстрым восстановлением; FREDFET со сверхбыстрым восстановлением имеет несколько большее RDS(on) для более быстрого восстановления диода - это приводит к более высокой надежности устройств);
     • Быстрое переключение и высокий коэффициент усиления гарантируют малые динамические потери (быстрое выключение уменьшает или устраняет потребность в демпфирующей цепи, она необходима для минимизации потерь при переключении);
     Для получения более подробной информации обращайтесь к руководствам по применению APT9803 и APT9804.

СИЛОВЫЕ ДИОДЫ

     Компанией Microsemi выпускается несколько семейств дискретных кремниевых диодов с быстрым восстановлением (FRED), а также ряд кремниевых диодов Шоттки. Данные серии диодов разработаны для обеспечения высококачественных решений в широком диапазоне высоких напряжений и удовлетворяют самым жестким требованиям, предъявляемым к мощным высоковольтным устройствам.

ДИОДЫ С БЫСТРЫМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ

     1. Серия DQ FRED-диодов обозначается литерами DQ в шифре компонента. Компоненты этой серии рассчитаны на рабочие напряжения 300, 400, 600, 1000 и 1200В. DQ серия делится на две группы в зависимости от величины рабочего напряжения:
     • Диоды с рабочим напряжением 600, 1000 и 1200В отличаются очень низким зарядом обратного восстановления (Qrr), что обеспечивает сверхбыстрое восстановление при малых потерях переключения. Они предназначены для применения в устройствах с высокой частотой переключения.
     • Диоды с рабочим напряжением 300 и 400В отличаются малым прямым падением напряжения (Vf) и низкими потерями проводимости.
     Отличительные особенности всех силовых диодов серии DQ:
     • Плавное восстановление. Успешное использование новейшей разработки для уменьшения скачков скорости нарастания тока di/dt во время восстановления.
     • Низкий уровень тока утечки. Платиновое легирование понижает уровень тока утечки и улучшает надежность работы при высоких температурах.
     • Максимальная температура перехода 175°C.
     • Широкий диапазон номинальных мощностей.
     2. Серия D FRED-диодов обозначается литерой D в шифре компонента. Данные компоненты рассчитаны на напряжения 200, 300, 400, 600, 1000 и 1200В.
     Особенности силовых диодов D серии:
     • Малое Vf. Средняя частота работы. Применяются в импульсных источниках питания.
     • Низкий уровень тока утечки. Технология платинового легирования понижает уровень тока утечки и улучшает надежность работы при высоких температурах.
     • Диапазон рабочих температур до 175°C.
     3. Серия DS FRED-диодов обозначается литерами DS в шифре компонента. Диоды этой серии рассчитаны на напряжение 600В. Серия DS предназначена для применения в высококачественных корректорах коэффициента мощности, где обратное восстановление должно быть минимальным.
     4. Серия S диодов Шоттки обозначается литерой S в шифре компонента. Эти компоненты рассчитаны на напряжение 200В.
     Особенности диодов Шоттки S серии:
     • Малое прямое напряжение Vf, менее чем 1В, низкие потери проводимости в импульсных применениях.
     • Низкий заряд обратного восстановления Qrr. Малые потери при восстановлении благодаря конструкции диодов.
     • Упрощенное параллельное соединение из-за малого разброса значений Vf.
     • Широкий диапазон номинальных мощностей.

ДИОДЫ ШОТТКИ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ

График зависимости заряда обратного восстановления Qrr от прямого напряжения Vr     В дополнение к стандартным диодам, описанным выше, компания Microsemi также поставляет семейство диодов на основе карбида кремния (SiC) “Zero Recovery™”, рассчитанное на напряжения 600 и 1200В для применений, в которых решающее значение имеет высокое качество, а не низкая стоимость. В настоящее время доступны диоды с широким диапазоном тока в различных корпусах. Например, изготавливаются диоды, расположенные в одном корпусе совместно с IGBT транзистором и в мощных специальных высоковольтных модулях. «Zero Recovery™»является торговой маркой компании Cree, Inc.
     Рисунок показывает зависимость заряда обратного восстановления (Qrr) от прямого напряжения на диоде (Vf) для различных серий диодов: DQ, D, DS и карбидокремниевых диодов. Заряд обратного восстановления является хорошим показателем скорости обратного восстановления, так как он напрямую связан с потерями на переключение, и менее связан с внешними параметрами цепи.

Типы корпусов, используемых для силовых транзисторов и диодов Microsemi

СИЛОВЫЕ МОДУЛИ

Корпус SP6 силового модуля Microsemi     Компанией Microsemi производится широкая номенклатура стандартных силовых полупроводниковых модулей, а также заказных специализированных модулей ASPM®, разрабатываемых по индивидуальному заказу.
     Преимущества использования силовых модулей:
     Высокая плотность мощности. В силовых модулях используются открытые кристаллы, что увеличивает интеграцию устройства, количество внешних связей значительно снижается. Все внутренние связи максимально коротки, что приводит к минимизации паразитных активных и реактивных элементов. Это, в свою очередь, обеспечивает безопасную работу на высоких частотах, повышает КПД и снижает возможные перегрузки по напряжению при выключении устройства. А снижение перегрузок уменьшает электромагнитные помехи и снижает требования к внешним фильтрам.
     Простота развязки. Благодаря компактности модуля, развязывающий конденсатор может быть присоединен в непосредственной близости от шины питания, тем самым уменьшая паразитную индуктивность между шиной питания и модулем.
     Минимизация тепловых сопротивлений. Модуль изготавливается так, чтобы минимизировать тепловые сопротивления. Кристаллы, размещенные на подложке, гальванически изолированы от платы основания. В качестве подложки используется изолированный металл или керамика (оксид или нитрид алюминия). Тип и количество полупроводниковых кристаллов тщательно подбирается исходя из электронной схемы и минимизации температурных сопротивлений, а также цены изделия.
Корпус P3 с короткими выводами для силовых модулей Microsemi     Улучшенная помехозащищенность. С помощью специальных измерительных цепей на затворах и истоках выделяются управляющие сигналы для оптимальной помехозащищенности.
     Сортировка кристаллов. Для специальных применений полупроводниковые кристаллы могут быть предварительно отсортированы по близости параметров, например, по пороговому напряжению или току утечки, с целью получения большей эффективности.
     Интегрированный драйвер затвора. Функциональные элементы, которые рассеивают большую мощность, размещаются непосредственно на подложке для внешнего охлаждения, а драйверы и элементы защиты, потребляющие меньшую мощность, монтируются на поверхность платы, размещенной внутри корпуса. Гальваническая изоляция входных сигналов может быть реализована посредством внутренних оптронов или трансформаторов. Такой модуль может легко управляться сигналами от уровня земли.
     Повторяемость параметров продукции. Поскольку в процессе производства модуля все внутренние соединения задаются маской, достигается исключительная повторяемость как термических, так и электрических параметров, как для серии, так и для партии в целом.
     Высокая надёжность. Замена медного основания модуля на композитные материалы (AlSiC) с металлической матрицей улучшает температурные характеристики модуля. Композитный материал и керамическая подложка имеют практически одинаковый коэффициент температурного расширения и идеально подходят для создания высоконадёжных силовых модулей.
Корпус LP4 силового модуля Microsemi     В итоге все эти преимущества и достоинства обеспечивают наилучшую эффективность и надежность силовых модулей компании Microsemi и делают обоснованным использование готовых модулей, по сравнению со сборками из дискретных элементов.
     Интеграция элементов уменьшает как размер, так и вес силового модуля. Для применений, где важен вес, наиболее подходяще использовать модули с основанием из AlSiC, так как этот материал почти в три раза легче меди.
     Цена также уменьшается в результате отказа от внешних дискретных элементов и сопутствующих деталей. Для конечной реализации уменьшаются закупочные издержки, по сравнению с решением на дискретных элементах. Также снижаются затраты на сборку всего изделия. И в итоге снижается время выхода на рынок готовой продукции.

     СТАНДАРТНЫЕ МОДУЛИ
     Транзисторные и диодные силовые модули совместимы с промышленными стандартами, имеют больший спрос и конкурентную цену. Серия стандартных силовых модулей включает в себя устройства всех самых распространенных топологий ключевых схем. Их производство основано на использовании кристаллов IGBT и MOSFET всех технологий (MOS V®, MOS 7®, Coolmos™, MOS 8®) и силовых диодов (FRED и SiC), выпускаемых компанией Microsemi. При производстве стандартных модулей используются общепринятые в промышленности корпуса.

     МОДУЛИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ (ASPM®)
     Эти силовые модули проектируются согласно требованиям заказчика. По желанию заказчика Microsemi может включать в состав модулей различные кристаллы, в том числе и других производителей. Заказные устройства производятся в корпусах также удобных заказчику.

Матрица силовых модулей Microsemi

     Полумостовой драйвер IGBT (MOSFET) с гальванической изоляцией
     Драйвер APTRG8A120 предназначен для управления мощными IGBT-модулями (до 300А, 1200В, 50кГц) в полумостовых схемах. Его применение упрощает разработку мощных высокоэффективных устройств и предоставляет множество возможностей для оптимизации их работы.
     Отличительными особенностями этого драйвера являются наличие гальванической изоляции входных сигналов, встроенного изолированного источника питания внутренних устройств, схемы защиты от короткого замыкания посредством слежения за напряжением на транзисторах, которое иначе называется коллекторным датчиком. Кроме того, драйвер содержит схему блокировки при снижении напряжения питания с гистерезисом.
     Малые размеры (50.8×50.8×23.6 мм) драйвера позволяют легко расположить его в непосредственной близости от высоковольтных модулей, для сокращения влияния паразитных элементов. Для большей надежности монтажа в корпусе драйвера предусмотрено винтовое соединение. Исключительно высокая помехоустойчивость позволяет использовать драйверы в устройствах с высокими значениями разностей и скачков потенциалов между силовым блоком и управляющей частью.
     Основные характеристики полумостового драйвера IGBT с гальванической изоляцией APTRG8A120:
     • Подавление синфазной помехи большей, чем 10 кВ/мкс обеспечивает высокую устойчивость к воздействию помех.
     • Гальваническая изоляция 2500В.
     • Напряжение питания (VDD) 15В.
     • Входной логический сигнал TTL-уровня. На входе триггеры Шмидта.
     • Максимальная частота переключения: 50кГц.
     • Управление IGBT с коллекторным током до 300А и напряжением 1200В.
     • Защита от короткого замыкания посредством слежения за напряжением насыщения VCEsat.
     • Блокировка при снижении напряжения питания с гистерезисом.
     • Низкая паразитная индуктивность.
     Преимущества применения APTRG8A120:
     • Выдающиеся рабочие характеристики на высоких рабочих частотах.
     • Возможность применения в жестких условиях окружающей среды.
     • Стабильность рабочих характеристик при изменении температуры.
     • Высокая степень помехоустойчивости.
     • Наличие встроенного изолированного источника питания.
     • Наличие отдельных выводов для втекающего и вытекающего тока управления IGBT для оптимизации включения и выключения.
     • Надежное крепление корпуса к печатной плате при помощи винтов обеспечивает невосприимчивость к вибрации.
     • Высокая степень функциональной интеграции.
     • Пригодные к пайке выводы.
     Области применения силового модуля APTRG8A120:
     • Устройства управления двигателями.
     • Источники бесперебойного питания.
     • Импульсные источники питания.
     • Сварочные аппараты.

Структурная схема драйвера APTRG8A120 и его включение

TVS-ДИОДЫ
     Номенклатура TVS- диодов очень большая (более 8000), поэтому в печатном каталоге приводятся только обобщенная по рассеиваемой мощности таблица. Для поиска нужного Вам устройства просим обращаться к нашей электронной базе данных, имеющейся на DVD диске или в электронном каталоге на нашем сайте.
     TVS-диоды (супрессоры) выпускаются как однополярные (не симметричные), так и двуполярные (симметричные) на различные рабочие напряжения (от 5В до 400В) и импульсные мощности (1,3 Вт до 130 кВт). Доступны TVS-диоды как общего назначения, так и с военной или авиационной приемкой.
     Защионые диоды малой и средней мощности (до 14кВт) предназначены для защиты оборудования общего назначения от ESD, EMI и от других вредных факторов электромагнитной природы. TVS-диоды большой мощности предназначены для защиты от наведенных импульсов при грозовых разрядах цепей питания авиационной электроники.

Сводная таблица по TVS-диодам Microsemi

СВЧ ТРАНЗИСТОРЫ

     Высокочастотное отделение компании Microsemi сформировалось в 2006 г. в результате покупки компании «Advanced Power Technology» (APTRF). Сейчас Microsemi выпускает биполярные и полевые СВЧ-транзисторы по технологиям VDMOS и LDMOS. Все выпускаемые транзисторы – кремниевые и охватывают диапазон частот от 1 МГц до 3,5 ГГц, и диапазон напряжений от нескольких вольт до 300 В. Продукция компании соответствует международному стандарту качества ISO9001 и производится согласно военным стандартам, имеющим космическую приемку. Производственные линии компании и линии тестирования продукции на сегодняшней день являются самыми современными в мире. Это гарантирует постоянное качество и отличную повторяемость изделий.
     Продукция, выпускаемая компанией, подразделяется на несколько категорий, соответствующих различным применениям и коммерческим нишам:
     • Радиолокационные станции.
     • Авионика (авиационная электроника).
     • Связь диапазонов частот HF,VHF,UHF.
     • Телевещание.
     • Радиорелейные средства связи.
     • Широкополосные средства связи.
     • Транзисторы общего назначения мощные и маломощные.
     • «Линейные» транзисторы для работы в классе A.
     • «Линейные» транзисторы для связи.
     • Транзисторы для задания смещения.
     • Высоковольтные ВЧ-MOSFET для промышленности, медицины, науки и связи.

     Технологии производства СВЧ транзисторов компании Microsemi.
     Биполярная кремниевая технология - традиционная технология производства транзисторов, постоянно совершенствующаяся компанией. Данная технология наиболее распространена, т.к. является наиболее отработанной и продукты на ее основе получаются более дешевыми. Большинство СВЧ транзисторов компании Microsemi являются биполярными.
     VDMOS (Vertical Diffusion Metal Oxide Semiconductors) - двухдиффузионная технология с вертикальной МОП-структурой. По сравнению с биполярной, для данной технологии характерна лучшая термостабильность и плотность мощности транзисторов. Благодаря объединению традиционной VDMOS-технологии со специфической ВЧ-технологией, компании удалось расширить диапазон рабочих напряжений ВЧ-транзисторов до 300В. По данной технологии изготавливаются транзисторы для СВЧ-связи, индустриального, научного, и медицинского применений (ISM-диапазон). Они предназначены для работы в широком диапазоне частот от 2 до 175 МГц в непрерывном режиме и обеспечивают выходную мощность от 30 до 300 Вт.
     LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductors) - кремниевая технология МОП с боковой диффузией, обладает наилучшими характеристиками, такими, как линейность, усиление, термостабильность, устойчивость к рассогласованию, высокий КПД, запас по рассеиваемой мощности, надежность. По данной технологии изготавливаются мощные транзисторы для работы в авиационной электронике на частотах от 1030 до 1090 МГц. Такие транзисторы обеспечивают мощность в нагрузке 100, 200 и 300 Вт в импульсном режиме работы.
     Технологии ближайшего будущего - в настоящие время компанией Microsemi разрабатывается новое поколение полупроводниковых СВЧ-транзисторов, основанное на технологии, использующей полупроводниковые материалы с широкой областью запрещенной зоны: карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN). Эти транзисторы будут проектироваться в первую очередь для РЛС, ШПС, и авиационной электроники. Новое поколение GaN-транзисторов будет иметь значительные преимущества по сравнению с транзисторами, изготовленными из традиционных материалов (Si и GaAs). Они смогут обеспечить большее соотношение мощность/рабочее напряжение и более высокую плотность мощности. Новые транзисторы позволят значительно увеличить ширину импульса и ширину полосы частот, а также снизить потери и, соответственно, повысить КПД и устойчивость обычных транзисторных усилителей.
     Основные особенности производства СВЧ-транзисторов Microsemi:
     • Биполярные и полевые транзисторы (LDMOS, VDMOS) спроектированы для работы в непрерывном (НР) и импульсном режимах;
     • Выводы транзисторов имеют золотое покрытие;
     • Транзисторы реализованы в стандартных герметичных корпусах;
     • Полностью автоматизированная сборка, обеспечивающая контроль над продукцией, и повторяемость параметров транзисторов от партии к партии;
     • Предварительная подгонка для лучшей производительности во всем диапазоне рабочих частот;
     • Автоматическое тестирование изделий в рабочем диапазоне и сверх него, для гарантирования рабочих характеристик.
     Обозначения частотных диапазонов
     В каталоге Microsemi, который вы можете заказать в Компании КВЕСТ, принято буквенное зарубежное обозначение частотных диапазонов согласно стандарту IEEE Std. 521-2003.

Обозначение частотных диапазонов согласно стандарту IEEE Std. 521-2003 и его соответствие российским обозначениям

     ТРАНЗИСТОРЫ И МОДУЛИ ДЛЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ
Транзисторы и модули Microsemi для радиолокационных станций     Сверхвысокочастотные транзисторы изготавливаются для определенных частотных диапазонов, соответствующих рабочим частотам РЛС.
     Рабочие диапазоны частот регламентированы международным стандартом (IEEE Standard for Letter Designations for Radar-Frequency Bands. The Institute of Electrical and Electronic Engineers, Inc. New York. January 8, 2003.), в соответствие с которым каждому диапазону присваивается соответствующее буквенное обозначение:
     • UHF-диапазон: 400–450 МГц;
     • P-диапазон: 890–1000 МГц;
     • L-диапазон: 1,2–2 ГГц;
     • S-диапазон: 2,7–3,1 ГГц и 3,1–3,4 ГГц.
     Все транзисторы компании Microsemi для РЛС производятся на основе кремния по биполярной технологии, но уже в ближайшем будущем планируется выпустить транзисторы, основанные на карбиде кремния (SiC) и нитриде галлия (GaN). Все транзисторы для радиолокационных станций рассчитаны на работу в классе усиления «С».

     Усилительные модули для мощных радаров L- и S-диапазонов
     Новая серия мощных усилительных модулей «PSM» (Power Solution Module) спроектирована так, чтобы значительно снизить размеры усилителя, а также время и сложность разработки. Наиболее важно, что потребитель может достичь снижения себестоимости, как на стадии проектирования, так и на стадии производства своих усилителей, в то же время, обеспечив более высокий КПД, снижение размеров, и большую надежность системы в целом в ответственных применениях. Для замены дискретных транзисторов компания Microsemi выпустила три модуля на мощности 550Вт, 700Вт и 800Вт. Таким образом, потребитель может заменить четыре дискретных 220-ваттных транзистора на один 800-ватный модуль.
     Эта серия модулей включает в себя три устройства для L-диапазона: 1214-550P, 1214-700P, и 1214-800P и три для S-диапазона: 2731-200P, 2729-300P и 3134-180P. Они имеют 50Ом вход и 50Ом выход и обеспечивают усиление мощности для импульсных радаров L- и S-диапазонов. Усилители обладают высокой эффективностью, работают в классе С, а модульное исполнение обеспечивает исключительную производительность. Модули имеют выходную пиковую мощность более 550Вт, 700Вт и 800Вт при 50% КПД коллекторной цепи. При этом длительность импульса - 300мкс, а коэффициент заполнения - 10%.
     В PSM-семействе СВЧ модулей используются кристаллы собственного производства компании Microsemi. Высокая производительность, современная автоматизированная сборка и выходной контроль позволяют достичь рекордных рабочих характеристик (выходная мощность, усиление, КПД, размеры). Также достигается стабильность и высокая повторяемость характеристик в большой партии.
     Основные характеристики СВЧ модулей серии PSM:
     • Средние параметры импульса: 300 мкс, 10%;
     • Выходная мощность: > 550Вт, >700Вт, > 800Вт (L-диапазон) и > 200Вт, >300Вт, >180Вт (S-диапазон);
     • Высокий коэффициент усиления: 8 дБ;
     • КПД коллекторной цепи: > 50%;
     • Режим усиления: Класс C;
     • Размер для модулей L-диапазона: 81.3 × 50.8 ×5.3 мм;
     • Размер для модулей S-диапазона: 50.8 × 35.6× 5.3 мм.
     Преимущества использования СВЧ модулей серии PSM:
     • Простота использования - 50Ом вход и 50Ом выход, не требует настройки;
     • Снижение времени разработки - отсутствие необходимости согласования импедансов;
     • Снижение размеров системы - PSM модули компактны;
     • Снижение сложности системы - меньшее число требуемых каскадов;
     • Повышение производительности системы - высокое КПД, надёжность и повторяемость характеристик;
     • Отсутствие процесса сборки и настройки;
     • Повышение производственного выхода - снижение бракованных изделий;
     • Возможность создания PSM модулей по техническому заданию заказчика.

График зависимости выходной мощности от входной для модуля L-диапазона 1214-800P

     ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ АВИОНИКИ
Транзисторы Microsemi для авионики     Все разработанные компанией Microsemi транзисторы для авиационной электроники нацелены на конкретные применения:
     • Дальномерное оборудование (distance measuring equipment - DME), диапазон частот 960-1215 МГц;
     • Системы опознавания «свой - чужой» (identification friend or foe - IFF);
     • Системы распределения общей тактической информации (Joint Tactical Information Distribution System - JTIDS), диапазон частот 960-1215 МГц;
     • Радионавигационная система ближнего действия (tactical air navigation system - TACAN), диапазон частот 960-1215 МГц;
     • Системы предотвращения столкновений воздушных судов, системы диспетчеризации (traffic collision avoidance systems - TCAS), частоты 1030 и 1090 МГц;
     • Авиационные РЛС опроса самолетов с выборочным и адресным опросом (MODE-S). Такой режим улучшает качество обнаружения. Недавно был введен Европейской организацией безопасности авиационной навигации;
     • Ответчики (Transponder) и опросные устройства (Interrogator), работающие на частотах 1030 и 1090 МГц.
     Транзисторы для авионики выпускаются на различную мощность от самой минимальной (единицы ватт) до максимальной (сотни ватт) для каждого отдельного применения. Мощные транзисторы выгоднее применять там, где необходимы минимальные размеры и вес, заменяя одним транзисторным каскадом, несколько маломощных каскадов.
     Все транзисторы тестированы на весь заявленный диапазон частот и заявленные условия работы для полной уверенности в их работоспособности в конечном устройстве пользователя и для минимизации настройки на предприятии-изготовителе.

     ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ СИСТЕМ СВЯЗИ ДИАПАЗОНОВ HF, VHF, UHF
Транзисторы Microsemi для систем связи частотных диапазонов HF,VHF,UHF     Разработаны для использования в промышленных высокочастотных устройствах и устройствах связи. Одиночные и балансные транзисторы классов AB и C, работающие на частотах от 2 до 175 МГц. Транзисторы для диапазонов HF, VHF и UHF рассчитаны на мощность от 1 до 300Вт и напряжение питания 12,5, 28 и 50В постоянного тока. Область применения включает в себя мобильные и стационарные радиоприемники с модуляциями сигнала FM/SSB, мощные усилители, а также промышленные и медицинские радиочастотные устройства.
     Системы связи на VHF. Одиночные и балансные транзисторы для работы в классе C для использования в схемах с общим эмиттером, работающие на частотах от 50 до 175 МГц. Устройства рассчитаны на мощность от 1 до 150Вт в непрерывном режиме и напряжения питания 12,5, 28 и 50В постоянного тока и применяются в мобильных и стационарных радиостанциях с частотной и амплитудной модуляцией.
     Системы связи на UHF. Одиночные и балансные транзисторы для работы в классе C для использования в схемах с общим эмиттером, работающие на частотах от 450 до 512 МГц. Устройства рассчитаны на мощность от 1 до 45Вт и напряжение питания 12,5В постоянного тока, для работы в непрерывном режиме и применяются в мобильных радиостанциях с частотной модуляцией. Также выпускаются одиночные и балансные транзисторы для работы в классе C для использования в схемах с общей базой, работающие на частотах от 806 до 960 МГц. Устройства рассчитаны на мощность от 1 до 60Вт и напряжение питания 24В постоянного тока, для работы в непрерывном режиме и применяются в стационарных радиостанциях с частотной модуляцией. Помимо этого используются одиночные и балансные транзисторы для работы в классе AB для использования в схемах с общим эмиттером, работающие на частотах от 860 до 960 МГц. Устройства рассчитаны на мощность от 1 до 150Вт и напряжение питания 24В постоянного тока и применяются в базовых станциях мобильной связи.
     Системы связи для военного применения. Одиночные и балансные транзисторы классов A, AB и C для использования в схемах с общим эмиттером, работающие на частотах от 100 до 500 МГц. Устройства рассчитаны на мощность от 1 до 150Вт и напряжение питания 28В постоянного тока, для работы в непрерывном режиме и используются в авиации, базовых станциях и мобильных устройствах.

     ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ
Транзисторы Microsemi для телевизионного вещания     Компанией Microsemi выпускаются транзисторы различной мощности, предназначенные для организации эфирного телевизионного вещания в двух частотных диапазонах:
     VHF: Одиночные и балансные транзисторы для применения в схемах с общим эмиттером классов A и AB, работающие на частотах в диапазоне от 50 до 225 МГц. Устройства рассчитаны на мощность от 0,5 до 250Вт и напряжение питания 28-32В постоянного тока.
     UHF: Одиночные и балансные транзисторы для применения в схемах с общим эмиттером классов A и AB, работающие на частотах в диапазоне от 470 до 960 МГц. Устройства рассчитаны на мощность от 0,5 до 150Вт и напряжение питания 28В постоянного тока.

     ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ СРЕДСТВ СВЯЗИ
Транзисторы Microsemi для радиорелейных средств связи     Эти транзисторы являются промышленным стандартом для действующих применений и заменяемыми элементами для невыпускаемой более продукции, произведенной сторонними изготовителями.
     Во всех транзисторах, разработанных для применениям в радиорелейных системах связи,  используется металлизация золотом, пассивация стеклом. Для большей надежности транзисторы выпускаются в герметично запаянных корпусах. Вся продукция тестируется на соответствие заданным характеристикам.
     По назначению радиорелейные системы связи делятся на три категории, каждой из которых на территории России выделены свои диапазоны частот:
     • местные линии связи от 0,39 до 40,5 ГГц;
     • внутризоновые линии от 1,85 до 15,35 ГГц;
     • магистральные линии от 3,4 до 11,7 ГГц.

Транзисторы Microsemi для широкополосных средств связи     ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СРЕДСТВ СВЯЗИ
     В технологии широкополосной связи для передачи информации используется значительно более широкий диапазон, чем при обычных методах модуляции, при этом устройства обладают более высоким уровнем помехоустойчивостью по отношению к узкополосным шумам и более экономно используют спектр частот.
     В настоящее время у компании Microsemi доступны транзисторы для всех стандартных диапазонов частот широкополосной связи: 1.0-1.4 ГГц, 1.4-2.0 ГГц и 2.0-2.4 ГГц. Для каждого диапазона частот доступны все уровни мощностей транзисторов: от маломощных до транзисторов большой мощности.
     Для повышения надёжностных характеристик, для всех элементов применяется металлизация золотом и пассивация стеклом. Каждый транзистор проходит тестирование на работу в заданном диапазоне частот.

     ТРАНЗИСТОРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ: МОЩНЫЕ И МАЛОМОЩНЫЕ
Транзисторы Microsemi общего назначения: мощные и маломощные     Мощные транзисторы для работы в классе усиления A, B и C для использования в схемах с общим эмиттером на рабочих частотах до 1 ГГц. Компоненты имеют коэффициент усиления по мощности более 8дБ, выходную мощность до 4Вт, напряжение питания от 7,5В до 12В постоянного тока и предназначены для использования в усилителях мобильных устройств. Компоненты выпускаются в металлических корпусах, пластиковых корпусах серии «Macro», а также в стандартном корпусе SO-8. Примерами использования могут быть усилитель мощности для портативной радиостанции или предусилитель для оконечного мощного каскада.
     Маломощные транзисторы для работы в классе усиления A для использования в схемах с общим эмиттером на рабочих частотах до 1 ГГц. Компоненты имеют максимальный коэффициент усиления более 10дБ, коэффициент шума менее 2,5дБ, напряжения питания 5, 7,5, 10, 12 и 15В постоянного тока и предназначены для использования в переносных и мобильных устройствах. Компоненты выпускаются в следующих типах корпусов: металлических, пластиковых серии «Macro», а также в стандартных SO-8, SOT-23 и SOT-143. Примеры применения включают в себя стационарные и мобильные радиоприемники (приемники и синтезаторы частот) системы беспроводной сигнализации.

     «ЛИНЕЙНЫЕ» ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ РАБОТЫ В КЛАССЕ A
     Компания Microsemi выпускает "линейные" транзисторы для работы в классе усиления A с рабочими частотами от 1МГц до 2,3ГГц и мощностями от 0,25 до 20Вт.
     Все транзисторы используют эмиттерную стабилизацию и протестированы: весь диапазон смещений в линейной области, коэффициент услиления по мощности, и рассогласование с нагрузкой.
     Большинство транзисторов изготавливают в герметично запаянных корпусах для применений, где необходима высокая надежность.

     ТРАНЗИСТОРЫ ДЛЯ ЗАДАНИЯ СМЕЩЕНИЯ
     Эти транзисторы разработаны для использования в цепях задания смещения кремниевых транзисторов большой мощности.
     Их отличительной особенностью является отличный контроль температуры для получения наивысших рабочих характеристик во всем диапазоне рабочих температур.

     ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЧ-MOSFET ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, МЕДИЦИНЫ, НАУКИ И СВЯЗИ
Высоковольтные ВЧ-MOSFET для промышленности, медицины, науки и связи     Высокочастотные полевые транзисторы (MOSFET) приспособлены для использования в мощных устройствах с рабочими частотами до 150МГц. Геометрическая форма кристалла специально оптимизирована для получения высокой мощности и максимального коэффициента усиления по мощности.
     В специальном корпусе TO-247 используется внутренняя изолированная подложка для создания конфигурации с общим истоком. Исток непосредственно присоединен к главному выводу и к контакту радиатора, при этом отпадает необходимость использования изолятора. Результатом этого является получение максимальной температурной эффективности без существенных затрат и кроме того отпадает проблема, связанная с изоляцией стока. Внутренняя конфигурация корпуса способствует лучшему размещению компонентов на плате для двухтактных и параллельных схем, что приводит к симметричности монтажной платы и разделению входов и выходов.
     Разработаны новые безфланцевые корпуса Т2 и Т3 для лучшей производительности и экономической эффективности. Разработаны новые гибридные устройства: транзистор и драйвер в одном корпусе.
     Исторически, все мощные высокочастотные MOSFET функционировали от напряжения питания 50В или меньше. Это ограничение было устранено путем использования новой технологии изготовления высоковольтных MOSFET устройств и специальной геометрической формы кристалла для радиочастотного применения. Например, теперь доступен усилитель высокой частоты с напряжениями питания от 50 до 300В.

     Драйверы и модули (драйвер + ВЧ-MOSFET) серии DRFxxx
ВЧ модуль DRF1300 компании Microsemi     Модули серии DRFxxx предназначены для использования в радиочастотных высоковольтных генераторах класса С, D и E с рабочими частотами от 2 до 50МГц. Драйвера широко используются для генерации плазмы, возбуждения CO2-лазеров, в импульсных усилителях мощности, импульсных генераторах, ультразвуковых преобразователях и оптико-акустических модуляторах.
     До недавнего времени использование МОП-транзисторов на радиочастотах было затруднено влиянием значительной ёмкости затвора. Данные модули способны работать на высоких частотах и управлять высокочастотными транзисторами с входной емкостью более 3нФ и напряжением питания 15В на частоте 15МГц.
     В серию DRFxxx входят два драйвера ВЧ MOSFET (DRF100, DRF200G) и пять интегрированных модулей, драйвер и мощный ВЧ транзистор, выполненные по гибридной технологии. Модуль DRF1300 содержит транзисторный полумост с отдельными драйверами. Остальные DRF12xx содержат один транзистор и один драйвер. Драйвер DRF200G оптимизирован для управления мощными 500В и 1000В МОП-транзисторами. Для дальнейшей оптимизации рабочих характеристик устройств были разработаны одноканальные гибридные модули DRF1201 и DRF1202, объединяющие в одном корпусе драйвер, фильтрующие конденсаторы и либо 500В, либо 1000В высокочастотный МОП-транзистор. Качество функционирования таких устройств повышается вследствие уменьшения паразитных связей между драйвером, конденсатором и транзистором.
     Драйвер DRF1300 представляет собой двухканальную гибридную микросхему, каждый канал которой состоит из драйвера и 1000В транзистора, используемого в двухтактном режиме. Все драйвера семейства DRFxxx используют запатентованную технологию уменьшения “звона” для устранения перекрестных помех в мостовых или двухтактных схемах. Также у всех микросхем существует возможность выбора между применением инвертирующей и неинвертирующей схемы, за исключением DRF200G (только неинвертирующая).
     Использование модулей семейства DRF позволяет упростить разработку недорогих мощных высокочастотных усилителей классов С, D и E, функционирующих на высоких рабочих напряжениях с различным сопротивлением нагрузки. Новые 1000В модули способны стабильно работать при напряжении 125В и сопротивлении нагрузки 50Ом. Высокое значение импеданса делает возможным параллельное включение устройств. Увеличенное значение рабочего напряжения приводит к уменьшению постоянного тока, необходимого для получения заданной выходной мощности, что в свою очередь вызывает повышение эффективности и сокращение размеров, веса и стоимости других компонентов системы.
     Микросхемы семейства DRF выпускаются в безфланцевых корпусах, которые отличаются низким тепловым сопротивлением и малой стоимостью.
     Основные характеристики драйвера:
     • Вход: логический КМОП-сигнал от 3 до 5В с триггером Шмидта и гистерезисом 1В;
     • Малое искажения входного импульса;
     • Однополярное питание;
     • Частота переключения до 50 МГц (при 50Ом нагрузке).
     Основные характеристики ВЧ-транзистора:
     • Возможность управления МОП транзисторами с входной емкостью 3нФ (DRF200G);
     • Напряжение стока до 1кВ;
     • Ток стока до 13 А ( для DRF 12xxx);
     • Импульсная выходная мощность до 1100Вт (DRF1201);
     • Время переключения 3-4 нсек.
     • Функционирование в классах усиления D и E;
     • Увеличенная область безопасной работы (SOA);
     • Высокое значение допустимого отклонения рассогласования нагрузки;
     • Использование недорогих безфланцевых корпусов;
     • Превосходная термостойкость.
ВЧ -модуль DRF13000 Microsemi и макетная плата “EVALSW”     Макетные платы “EVALSW” изготовлены для быстрого внедрения модулей DRF в производство. Они cозданы так, что разработчик может изменять выходную схему модуля, и, в то же время, являются полнофункциональными одноплатными генераторами.
     Макетная плата на основе модуля DRF1300 является полнофункциональным двухтактным генератором класса D с рабочей частотой 13,56 МГц и мощностью 1,2кВт.
     Плата на основе DRF1200 является полнофункциональным генератором класса E с частотой 13,56 МГц и мощностью 1,0кВт. Плата на основе DRF1400 является полнофункциональным полумостовым генератором класса D с частотой 13,56 МГц и мощностью 2,0кВт.

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ PIN-ДИОДЫ

PIN-диоды Microsemi в корпусе Style 79     PIN-диоды компании Microsemi нашли наибольшие применение для управления уровнем и/или фазой СВЧ-сигналов, коммутации ВЧ- и СВЧ-мощности в линиях передач, для защиты радиотехнической аппаратуры от случайных СВЧ-импульсов, для стабилизации СВЧ-мощности , а также в аттенюаторах ВЧ-диапазона. В этих сферах применения PIN-диоды практически не имеют конкурентов, а из-за фактической невозможности их совмещения на чипе с другими элементами не вытесняются и интегральными схемами.
     В отечественной электронной практике PIN-диоды СВЧ-диапазона получили название переключательных и ограничительных (в зависимости от рода их использования), в ВЧ-диапазоне их называют коммутационными и регулируемыми резистивными (для аттенюаторов). В зарубежной научно-технической практике в их названии сохранен конструктивно-технологический маркер «PIN-Diodes».

ДИКРЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА MICROSEMI В ГЕРМЕТИЧНЫХ КОРПУСАХ

     CoolPack™, ThinKey™ и Slugger™ - запатентованные компанией Microsemi герметичные корпуса для поверхностного монтажа, которые обладают легким весом, низким тепловым сопротивлением, выдерживают значительные перепады температур окружающей среды. Данные корпуса выполняются из металла и керамики, обладают конструкцией, позволяющей проводить визуальную и электрическую проверку готового устройства перед финальной сборкой. Все это делает надежность продукции, выпускаемой в данных корпусах, очень высокой. Все типы устройств, выпускающиеся в данных корпусах, прошли более чем 5-ти летние испытания и поддерживают уровни надежности JANTX и JANS (в соответствии со стандартом MIL-PREF-19500). Данные устройства используются во многих военных и космических программах.
     Уникальное свойство конструкции корпусов для поверхностного монтажа, предназначенных для устройств высокой мощности, заключается в том, что при их производстве не используются «мягкие» припои (например Pb/Sn), ни в соединениях кристалла, ни при герметизации корпуса. Используются только твердые эвтектические припои, такие как Au/Sn. Это позволяет существенно увеличить срок службы устройства даже при неблагоприятных условиях работы устройства, таких как хранение при высокой температуре, множественные электрические выбросы и пр. Соединение кристалла и шов герметичного корпуса остаются практически без изменений во все время жизни устройства.
     Устройства доступны как в коммерческом исполнении, так и в исполнениях уровней JANTX, JANTXV и JANS (согласно стандарту Mil-PREF-19500).
     Основные области применения устройств Microsemi в герметичных корпусах:
     1. Космические аппараты:
          • Защита аккумуляторов на космическом аппарате;
          • Резервные аккумуляторные системы;
          • Шунтирование солнечных батарей;
          • Стыковочные системы;
          • Системы распределения мощности;
     2. Авиационные и оборонные системы:
          • Управление приводами - механизация крыла:
          • Топливные насосы;
          • Генераторы;
          • Радарное оборудование;
          • Противопожарные системы;
          • Авионика и системы полетного контроля.

     Корпус для поверхностного монтажа CoolPack
     Корпус CoolPack построен по принципу кристалл-проводник. Данный корпус предназначен для трехвыводных элементов, включая полевые МОП транзисторы, биполярные транзисторы с изолированным затвором, тиристоры и диоды. Корпус CoolPack обладает надежной керамической конструкцией, более легким весом и меньшей стоимостью по сравнению с традиционными корпусами для сквозного монтажа, такими как TO-254. Устройства в корпусе CoolPack доступны как в версиях для общих применений, так и в версиях с отбором JANTXV и JANS.
     Основные характеристики корпусов CoolPack:
     • Доступны три типоразмера корпусов с возможностью применения размеров кристалла до #9;
     • Полностью алюминий - алюминий монометаллические внутренние соединения;
     • Прочная толстостенная керамическая конструкция;
     • Изоляционный слой шириной 1 мм обеспечивает изоляцию до 1000 В без применения дополнительных диэлектриков;
     • Низкий импеданс - выводы не содержат в своем составе ферроматериалов;
     • Корпус CoolPack1 в 6 раз легче, чем традиционный корпус TO-254;
     • Низкое тепловое сопротивление, 0,3°С/Вт для размера кристалла #6;
     • Доступны версии с интегрированными защитными диодами и резисторами.

Корпус для поверхностного монтажа CoolPack

     Корпус для поверхностного монтажа ThinKey
     Большая надежность, большая устойчивость к электрическим выбросам и уменьшенный вес - это критерий запатентованного корпуса ThinKey. Корпус доступен в четырех типоразмерах, позволяющих работать с токами от 25 до 200 А. В корпусах ThinKey выпускаются диоды Шоттки (25-150 А), выпрямители (25-200 А) и защитные диоды (выбросы до 30 кВт, 10/1000 мкс).
     Основные характеристики корпусов ThinKey:
     • Конструкция «двойного соединения» не требует использования проводных соединений;
     • Низкая индуктивность;
     • Высокая устойчивость к электрическим выбросам;
     • Поверхностный монтаж с полосковым выводом на аноде или катоде;
     • В 9 раз легче традиционного корпуса TO-254;
     • Низкое тепловое сопротивление (0,2-0,85°С/Вт);
     • Возможность осуществления легкого контроля перед финальной сборкой;
     • Доступные устройства JANTXV1N6872-6905 & 6910-6942,(MIL-PREF-19500/719-726).

Корпус для поверхностного монтажа ThinKey

     Корпус для поверхностного монтажа Slugger
     Корпус Slugger обеспечивает преимущества схожие с корпусом ThinKey, но спроектирован специально для выпрямителей и защитных диодов. Как и в корпусах ThinKey, здесь также используется конструкция «двойного соединения», что позволяет избежать всех проблем, связанных с проводными соединениями. Доступно 2 версии корпусов - Slugger 1 и 2. Корпус Slugger 1 - версия с относительно небольшой высотой корпуса и может применяться для выпрямителей с током до 50 А или защитных диодов с пиковой импульсной мощностью 5 кВт (при выбросе 10/1000 мкс). Версия корпуса Slugger 2 может применяться для защитных диодов с пиковой импульсной мощностью 5-20 кВт (при выбросе 10/1000 мкс).
     Основные характеристки корпусов Slugger:
     • Две модели корпуса: Slugger 1 для кристаллов с рабочим напряжением менее 500В и Slugger 2 для последовательного включения до 5 кристаллов защитных диодов;
     • Отсутствие проводных соединений позволяет достигать высокой устойчивости к электрическим выбросам, и уменьшают индуктивность устройства;
     • «Сжатая» структура увеличивает теплоотвод кристаллов защитных диодов;
     • В 10 раз легче традиционного корпуса TO-254;
     • Низкое тепловое сопротивление (0,4°С/Вт);
     • Возможность осуществления легкого контроля перед финальной сборкой.

Корпус для поверхностного монтажа Slugger

     Новое семейство высокочастотных PIN-диодов в корпусах GigaMite
Семейство высокочастотных PIN-диодов в корпусах GigaMite     Новинки предназначены для использования в различных СВЧ-устройствах, например, в аттенюаторах и антенных переключателях локальных сетей и WiMAX устройств.
     По сравнению с традиционными высокочастотными диодами, компоненты данного семейства способны работать на более высоких частотах и с большей коммутируемой мощностью, а новый корпус, в отличие от стандартных пластиковых корпусов, обладает превосходными электрическими и тепловыми рабочими характеристиками. Высококачественный материал диэлектрика диодов обеспечивает малые потери и заданные эксплуатационные характеристики в широком диапазоне рабочих частот (до 5ГГц). Новое семейство GigaMite позволяет обеспечить потребителей продукцией, близкой по качеству и рабочим характеристикам к компонентам с военной приёмкой.
     В настоящее время для потребителей доступны диоды серии GMP4201-GMP4232 с рабочими напряжениями от 75 до 300В. Корпус с размерами 13.2х18.3мм и высотой 8.9мм имеет посадочное место, идентичное традиционному SOD-323. Все устройства семейства GigaMite соответствуют требованиям по ограничению содержания вредных веществ.

УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ ДЛЯ WLAN

     Семейство усилителей мощности предназначено для применений в беспроводных сетях WLAN стандартов 802.11a/b/g, FCC U-NII, HiperLAN2. Усилители мощности компании Microsemi обладают высокой линейностью, низким потреблением мощности, требуют однополярный источник питания (3-5В) и являются высоконадёжными устройствами, что идеально подходит для приложений с батарейным питанием, например, PDA, смартфоны и ноутбуки.
     Изготавливаются усилители мощности по усовершенствованной технологии InGaP HBT (биполярный транзистор с InGaP/GaAs гетеропереходом) и представляют собой монолитные СВЧ интегральные схемы (MMIC). Усилители мощности для WLAN включают в себя активное смещение, согласование по входу и выходу, требуют минимум внешних компонентов и обладают малыми размерами. Также большинство усилителей мощности имеют интегрированный детектор мощности.
     Все усилители мощности компании Microsemi, используемые в беспроводном оборудовании LAN сетей, соответствуют мировым экологическим требованиям, включая директиву Европейского сообщества по ограничению использования вредных веществ при производстве электронного оборудования.
     Основные характеристики усилителей мощности для WLAN:
     • Передовая технология InGaP HBT;
     • Однополярный источник питания 3.3-5.0В;
     • Работа в широком диапазоне температур от -40 до +85ºC;
     • Простое согласование по входу и выходу минимизирует число внешних компонентов;
     • Малый размер: для 12-выводного корпуса 2x2x0.45мм (LX5514 и LX5515), для 16-выводного корпуса: 3x3x0.9мм.
     Применяются для организации беспроводной связи по стандартам:
     • FCC U-NII (Федеральная комиссия по связи (FCC) США выделила полосу 300МГц в диапазоне 5ГГц для нелицензируемой Национальной информационной инфраструктуры (U-NII));
     • IEEE 802.11a/b/g (стандарты IEEE (институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике));
     • HiperLAN2 (стандарт ETSI (европейский институт стандартизации в области телекоммуникаций)).

Усилители мощности для WLAN

УСИЛИТЕЛИ И КОНТРОЛЛЕРЫ ДЛЯ АУДИОСИСТЕМ AudioMAX™

     Усилители для аудиосистем AudioMAX™
     Под торговой маркой AudioMAX™ компания Microsemi поставляет усилители звуковой частоты, работающие в классе D, или ключевые усилители с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), а также отдельные контроллеры (без ключевых транзисторов).
     Интегральные усилители выполнены по КМОП технологии, с оптимизацией по напряжению питания, мощности потребления и в целом стоимости системы. Все усилители не требуют построения внешних выходных фильтров, обладают малым уровнем электромагнитных излучений, имеют малый ток покоя и очень низкий ток в энергосберегающем режиме.
     Усилители AudioMAX™ являются высокоинтегрированными и высокоэффективными устройствами, предназначенными для применения в портативной технике. Они обеспечивают высокое качество усиления звука, обладая высоким отношением сигнал/шум (≥ 81dB), низким суммарным коэффициентом гармоник (≤ 0,1% для большинства) и высоким коэффициентом подавления шумов по питанию (≤ -55dB).
     На основе продуктов просто реализуется эффективный недорогой звуковой усилитель с минимальным числом внешних компонентов, а малые размеры корпуса - 4×4мм для MLPQ16 и 7×7мм для MLPQ32 - позволяют дополнительно экономить место на печатной плате.

     Контроллеры для аудиосистем AudioMAX™
     Для получения более высокой выходной мощности следует использовать дискретные ключевые транзисторы и отдельные контроллеры: LX1710, LX1711, LX1721, LX1722. Для получения законченной аудиосистемы необходимо, также, добавить выходной НЧ-фильтр.
     Контроллеры LX1710, LX1711 предназначены для построения одноканальных усилителей. Но на их основе можно строить и многоканальные системы. Микросхема LX1711 оптимизирована для получения максимальной выходной мощности. С ее помощью можно построить усилитель с выходной мощностью более 50Вт. Микросхема LX1710 оптимизирована по параметру отношение сигнал/шум и предназначена для построения высококачественных аудиосистем.
     Контроллеры LX1721, LX1722 предназначены для построения стереосистем. На их основе можно реализовать усилитель с выходной мощностью более 60Вт на канал. Контроллер LX1721 оптимизирован по качеству усиления, а LX1722 - по выходной мощности.
     Большинство компонентов AudioMAX™ используют однополярный источник питания, что также упрощает построение системы в целом. Для минимизации возможных влияний внешних шумов и простоты интеграции в разнообразные аудиосистемы, используются такие особенности как симметричный дифференциальный вход и высокий коэффициент подавления шума источника питания. Для большинства компонентов выпускаются оценочные платы, которые являются, в сущности, готовыми усилителями мощности.

Упрощённые схемы включения усилителя LX1708 и контроллеров LX1721, LX1722

КОНТРОЛЛЕРЫ ЗАРЯДА ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

     Данные микросхемы предназначены для зарядки литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторных батарей и отличаются наличием точной регулировки напряжения и тока заряда, блокировки обратного тока, индикации режимов работы, а также защиты от повышенной температуры. Зарядка батарей может осуществляться либо от сети, либо от USB порта. В случае использования USB интерфейса зарядный ток ограничен максимальным током порта.
     Быстрый заряд батареи осуществляется за две стадии: вначале стабилизированным током, а затем постоянным напряжением. Для сильно разряженных батарей предусмотрен режим предварительной зарядки с пониженным значением тока. Также при необходимости используется пульсирующий подзаряд аккумулятора. Критерием прекращения заряда является достижение либо минимального предварительно заданного тока, либо максимального времени заряда.
     Основные характеристики контроллеров заряда литий-ионных аккумуляторов:
     • Наличие точной регулировки напряжения зарядки;
     • Программируемый ток зарядки (задается внешним резистором);
     • Программируемое значение тока окончания зарядки;
     • Наличие защиты от повышенной температуры;
     • Автоматическая подзарядка батареи (при необходимости);
     • Блокировка обратного тока;
     • Наличие защиты от короткого замыкания;
     • Малое падение напряжения;
     • Использование компактного корпуса MLPQ со встроенным радиатором для пассивного охлаждения компонента;
     • Режим ожидания с малым током потребления минимизирует утечку тока батареи.
     Возможные применения контроллеров заряда литий-ионных аккумуляторов:
     • MP3/MP4-плееры;
     • Цифровые мультимедиа плееры;
     • Bluetooth гарнитуры;
     • GPS-устройства;
     • Кассовые терминалы;
     • Цифровые камеры;
     • Карманные компьютеры;
     • Беспроводные датчики систем безопасности;
     • Медицинское диагностическое оборудование.

Типовая схема включения контроллера заряда линий-ионных аккумуляторов LX2206

ДРАЙВЕРЫ СВЕТОДИОДОВ

     Данные драйверы светодиодов представляют собой повышающиме контроллеры, предназначенные для управления белыми или цветными светодиодами в последовательной или параллельной конфигурации. ИС применяются совместно с MOSFET транзисторами и обеспечивают аналоговую или цифровую (с использованием ШИМ) регулировку яркости светодиодов. Количество светодиодов ограничивается максимальной выходной мощностью и максимально допустимым напряжением применяемого транзистора (встроенного или внешнего). Microsemi запустила производство драйверов светодиодов для уличного освещения, работающих от сети переменного тока 347-480В.
     Возможные применения драйверов светодиодов Microsemi:
     • Беспроводные телефоны;
     • Карманные компьютеры;
     • Ноутбуки;
     • Дисплеи цифровых камер;
     • Подсветка ЖК-мониторов.

Типовая схема подключения драйвера светодиодов LX1993

КОНТРОЛЛЕРЫ И ИНВЕРТОРЫ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП С ХОЛОДНЫМ КАТОДОМ

     Компания Microsemi выпускает как интегральные схемы (CCFL-контроллеры) для построения инверторов питания люминесцентных ламп подсветки, так и модули (CCFL-инверторы), являющиеся законченными устройствами и предназначенные для наиболее типичных применений.
     Интегральные схемы и модули специально разработаны для управления яркостью люминесцентных ламп подсветки LCD-дисплеев. Компания Microsemi имеет собственные достижения в этой области: технологии RangeMAX, Direct Drive, PanelMatch защищены патентами.
     Технология RangeMAX™ использует цифровую регулировку яркости, обеспечивающую очень широкий диапазон ее изменения. Так же технология RangeMAX™ включает в себя технологию Direct Drive™, обеспечивая малые размеры и высокий КПД.

     CCFL-контроллеры

     CCFL-контроллеры предназначены для построения инверторов питания люминесцентных ламп с холодным катодом и обеспечивают все необходимые функции: широкий диапазон регулировки яркости, несколько способов изменения яркости (цифровой или аналоговый), возможность внешней синхронизации, функции защиты при повреждении лампы.
     Выпускаются контроллеры для реализации различных схем инверторов: для не резонансной с ШИМ-управлением, для мостовой резонансной и для генератора Ройера.
     Контроллер для питания люминесцентных ламп с холодным катодом LX1686 обеспечивает все необходимые функции управления для реализации инверторов по технологии Direct Drive™ (см. раздел Инверторы). Этот контроллер может быть использован для управления одной или несколькими лампами. Для изменения яркости используется ШИМ-управление. ШИМ-сигнал управления яркостью может легко синхронизироваться с кадровой разверткой для предотвращения интерференции.
     CCFL-Контроллер LX1688 специально спроектирован для построения схем подсветки с несколькими лампами. Контроллер может быть сконфигурирован как мастер или подчиненный. В режиме мастера может синхронизировать до 12 контроллеров. Он работает на фиксированной частоте, имеет управление по току и напряжению. Изменение яркости как цифровое (ШИМ), так и аналоговое (постоянное напряжение). Функции безопасности и защиты обеспечиваются двойной обратной связью по току и напряжению, что позволяет ограничивать выбросы тока лампы и напряжения. Кроме того, контроллер имеет функцию автоотключения при повреждении лампы или ее отключении.
     В контроллере LX1689 реализованы новые запатентованные решения, где сочетаются цифровые и аналоговые схемы. LX1689 изготовлен по технологии BiCMOS. По сравнению с модулем на контроллере LX1686, модуль на основе LX1689 будет использовать на 12-30 компонентов меньше. Встроенная схема ФАПЧ использована для синхронизации сигнала управления яркостью и частотой кадровой развертки.
Контроллер LX1691IPW для питания люминесцентных ламп с холодным катодом     В контроллерах для питания люминесцентных ламп с холодным катодом серии LX1691 применен новый вариант схемы управления яркостью, обеспечивающий шесть режимов управления как амплитудой тока лампы, так и коэффициентом заполнения, которые могут быть изменены вместе или раздельно. В них используется технология Direct Drive™. Их архитектура основана на контроллере LX1689. Контроллеры серии LX1691 могут работать от одного литий-ионного элемента.
     Контроллеры серии LX1692 предназначены для построения мостовых резонансных инверторов. В них используется технология Direct Drive™. Резонансная мостовая схема обеспечивает синусоидальный ток лампы и позволяет работать в широком диапазоне напряжений источника питания (7-22В). Регулирование яркости осуществляется цифровым (ШИМ), аналоговым (напряжение) или комбинированным методом (аналоговым и цифровым). При этом достигается широкий диапазон изменения яркости - более 60:1. Для минимизации внешних компонентов в контроллеры интегрированы драйверы мощных полевых транзисторов. Для снижения требований по питанию в контроллеры встроены стабилизаторы напряжения на 4В для питания внутренних схем управления. Для обеспечения безопасной работы инвертора контроллеры ограничивают напряжение на вторичной обмотке трансформатора, а также имеют защиту от разрыва цепи лампы, повреждения лампы и короткого замыкания.
     ИС серии LX1695 являются управляющей схемой инвертора (Ройера) на основе LC-генератора. Они представляют собой ШИМ-генераторы общего назначения с функциями мониторинга работы инвертора. На их основе может быть построен модуль для работы с одной или несколькими лампами. Для изменения яркости также предусмотрено ШИМ-управление и управление постоянным напряжением. Схемы защиты выключают генератор, когда зажигание лампы происходит не своевременно либо когда одна или несколько ламп отключатся.
     CCFL-Контроллеры серии LX1696 предназначены для построения мостовых резонансных инверторов и спроектированы специально для автоматизированных и высокопроизводительных систем отображения информации. Контроллер использует технологию Direct Drive™. В нем оптимизированы эффективность и функции безопасной работы для транспортных применений.

Упрощённая схема инвертора на 4 люминесцентные лампы

     Инверторы для питания люминесцентных ламп с холодным катодом

     В CCFL-инверторах компании Microsemi не используются обычные схемы резонансных автогенераторов, где необходимы индуктивность и резонансная емкость. Вместо этого используется ШИМ-управление с фиксированной частотой, а схема управления непосредственно соединена с первичной обмоткой трансформатора через пару N-FET транзисторов, что составляет суть технологии Direct Drive™. При этом исключается использование дорогих и энергоемких компонентов, что снижает цену модуля и его размеры и повышает КПД.
     Подобно обычным CCFL-инверторам с регулировкой яркости, инверторы RangeMAX обеспечивают очень широкий диапазон изменения яркости, вплоть до 100:1+. Это обеспечивает исключительную ясность отображения на дисплее при яркости меньшей, чем 1% от ее максимального значения, что удобно для чтения без внешнего освещения.
     Технология PanelMatch™ предназначена для точной подгонки яркости подсветки LCD-панели, т.к. даже для панелей одного размера и конфигурации необходимый ток лампы может быть неодинаковым. Для этого в модуле предусмотрены два отдельных входа (SET1 и SET2), устанавливающие максимальное значение тока через лампу. Отдельный же вход BRITE предназначен для изменения тока от минимального значения до максимального.
CCFL-инверторы компании Microsemi     Основные характеристики CCFL-инверторов Microsemi:
     • Высокий КПД;
     • Максимальное преобразование электричество-свет;
     • Максимальное время работы от батареи;
     • Полная регулировка яркости;
     • Изменение от 0 до 100%;
     • Относительное изменение яркости достигает 500:1.
     • Конструктивные параметры;
     • Использование Direct Drive™ уменьшает количество внешних компонентов;
     • Специально спроектированные сердечники трансформаторов;
     • Запатентованный способ зажигания лампы;
     • Оптимизированный и надежный метод пуска гарантирует зажигание для старых ламп в индустриальном диапазоне температур;
     • Снижает требования по напряжению к трансформатору на 40%, что увеличивает эффективность и снижает его размер.
     Преимущества CCFL-инверторов Microsemi:
     • Высокий КПД и режим экономии энергии;
     • Увеличение времени работы от батареи;
     • Плавная ,без вспышек, регулировка яркости от 0% до 100%;
     • Управление яркостью позволяет получить изображение высокого качества;
     • Выходные схемы стабилизации напряжения минимизируют коронный разряд, что продлевает срок службы и повышает надёжность;
     • Меньшее количество компонентов повышает надёжность.
     Возможные применения CCFL-инверторов Microsemi:
     • PDA;
     • Ноутбуки;
     • Портативное оборудование;
     • Настольные дисплеи;
     • Пространства с низким уровнем освещенности (т.е. кабины самолетов, салоны автомобилей и т.д.).
     Компания Microsemi выпускает CCFL-контроллеры для одной, двух и четырёх ламп.

Блок-схема CCFL-инвертора на две лампы

ДАТЧИКИ ВИДИМОГО ЦВЕТА

     Основное назначение датчиков видимого света или освещённости с узкой спектральной характеристикой - это автоматическое управление освещением и яркостью подсветки в дисплеях.
     Большинство автоматических дисплеев и систем управления освещением проектируются для того, чтобы обеспечить уровень яркости, необходимый для комфорта человеческого зрения. Очевидно, что для этого датчики видимого света должны обладать оптимальными характеристиками в видимом диапазоне спектра.
     Это требование хорошо иллюстрирует рисунок 1, где показан отклик системы управления подсветкой дисплея на изменение освещенности при разных источниках света с датчиком, восприимчивым только к видимой части спектра (рис.1.а) и традиционным фотодатчиком (рис.1.б).

Графики восприимчивости датчиков с чувствительностью, близкой к глазу человека, и обычным фотодатчиком
     Таким образом, ошибки в управлении дисплеем, появляющиеся из-за чувствительности датчика в ИК- и УФ-диапазонах, могут достигать 1000% в зависимости от источника окружающего света. Из этого следует: невосприимчивость к ультрафиолетовому и инфракрасному излучению является очень важным для систем управления освещенностью и подсветки дисплеев.
     Главная цель разработки датчиков видимого света серии LX197xx:
     • Работа в диапазоне яркости дисплея от 25 до 250 кд/м2 (нит);
     • Обеспечение минимальной яркости дисплея при 25 люкс окружающей освещенности;
     • Обеспечение максимальной яркости дисплея при 1000 люкс окружающей освещенности;
     • Линейность во всем диапазоне освещенности;
     • Не восприимчивость датчиков в ИК- и УФ-диапазонах (максимальное приближение спектральной чувствительности датчика к характеристике глаза человека).
     Вся серия датчиков видимого света LX197xx характеризуется узкой спектральной чувствительностью, близкой к спектральной характеристике человеческого глаза. Для наиболее ответственных применений компанией Microsemi была разработана и запатентована технология Best Eye™. Спектральная характеристика датчиков, выполненная по этой технологии, очень приближена к спектральной характеристике человеческого глаза (рис. 2).
     Все датчики аналоговые, с зависимым от освещенности выходным током. Выпускаются датчики как с линейной выходной характеристикой, так и с характеристикой «квадратный корень» и «корень 4-й степени».
     Основные общие характеристики датчиков освещённости серии LX197xx:
     • превосходная чувствительность со спектральной характеристикой близкой к человеческому глазу;
     • прекрасная линейность во всем диапазоне освещенности;
     • низкое изменение чувствительности в зависимости от разных источников света;
     • встроенная схема подавления темнового тока;
     • встроенный усилитель фототока;
     • не требуется применения оптических фильтров;
     • напряжение питания датчиков от 2В до 5,5В;
     • рабочий температурный диапазон от -40°C до +85°C;
     • стандартные корпуса поверхностного монтажа MSOP-8 и чип-1206.

Спектральная характеристика датчиков видимого света LX1972 и LX1972A

     Датчики видимого света LX1970 и LX1971
Внешний вид датчиков видимого света LX1970 и LX1971     Фотодатчик LX1970 является матрицей PIN-диодов с точной линейной и хорошо повторяемой передаточной характеристикой. Фототок умножается встроенным усилителем с большим коэффициентом усиления и протекает через датчик по двум выводам - SNK и SRC. Фототок может быть легко преобразован в напряжение путем добавления одного резистора на один или оба вывода. Значение напряжения определяется величиной сопротивления, типичное значение которого составляет 10-50кОм. Сложность и стоимость разработки значительно снижены благодаря встроенному точному усилителю фототока.
     Датчик LX1971 похож на предыдущий по основным параметрам, но имеет отличия. Его передаточная функция нелинейная и описывается функцией квадратного корня. Диапазон сопротивлений для получения напряжения расширен: 5-50кОм. Он менее чувствителен, но обладает более широким динамическим диапазоном.
     Возможные применения датчиков видимого света LX1970 и LX1971:
     • Персональные цифровые устройства;
     • Ноутбуки;
     • LCD-телевизоры;
     • Планшетный ПК;
     • Мобильный телефон.

     Датчики окружающего освещения LX1972 и LX1972A
Внешний вид датчиков видимого света LX1972 и LX1972A     Датчик LX1972 является недорогим полупроводниковым прибором, обладающим спектральной характеристикой идентичной предыдущим приборам. Он также представляет собой матрицу PIN-диодов с точной линейной и хорошо повторяемой передаточной характеристикой. Токовое зеркало датчика усиливает фототок PIN-диодов, который может быть преобразован в напряжение внешним резистором.
     Динамический диапазон выходного сигнала определяется резистором, величина которого 10-100кОм, и мощностью источника питания. Напряжения 1,8В достаточно для работы датчика при освещенности в 1000 люкс.
     Внутренняя схема температурной компенсации позволяет удерживать темновой ток ниже 200нА во всем температурном диапазоне от -40 до +85°C, обеспечивая высокую точность при низком уровне освещенности. Диапазон освещенности, в котором можно применять датчик, составляет от 1 до 5000 люкс.
     Фотодатчик LX1972A аналогичен предыдущему, но выполнен по более совершенной технологии, запатентованной компанией Microsemi Best Eye™. Она позволяет получить спектральную характеристику максимально приближенную к характеристике человеческого глаза.
     Типичная величина сопротивления резистора для получения напряжения составляет 5-100кОм. Напряжения 2,7В достаточно для работы датчика при освещенности в 1000 люкс.
     Датчики LX1972 и LX1972A оптимизированы для систем управления подсветкой в недорогих потребительских продуктах, таких как: LCD-телевизоры, портативные компьютеры и цифровые камеры.

     Автомобильные датчики света LX1973, LX1973A и LX1973B
Внешний вид автомобильные датчики света LX1973, LX1973A и LX1973B     Датчики обладают широким динамическим диапазоном с очень низким темновым током. Т.о. они оптимизированы для работы в условиях низкой освещенности. Датчики разрабатывались для таких автоматизированных систем, как системы подсветки фар или системы управления контрастом зеркал заднего вида. Передаточная функция датчиков показательная, с дробной степенью (1/4) от величины освещенности. Датчик, подключенный к 8-битному АЦП, может измерить уровень освещенности ниже 0,001 люкса и выше 500 люкс.
     Невосприимчивость датчиков к ИК-излучению позволяет обходиться без дополнительных ИК-фильтров, которые потребовались бы для обычных фотодатчиков. Внутренняя схема датчиков представляет собой матрицу PIN-диодов. Эта схема обеспечивает практически идеальную кривую спектральной характеристики дневного человеческого зрения. Выход датчика LX1973 соединен с усилителем, сжимающим динамический диапазон, который обеспечивает точную разрешающую способность свыше пяти декад окружающего освещения. Интегрированная схема подавления темнового тока обеспечивает точность датчика при освещенности ниже 0,01 люкс. Токовый сигнал преобразуется в напряжение подключением к выходу датчика резистора.
     Датчики внутренне подгоняются к начальной точности 5% при комнатной температуре и освещенности в 10 люкс. Точность 10% сохраняется во всем температурном диапазоне.
     Фотодатчик LX1973A аналогичен предыдущему, но выполнен по более совершенной технологии запатентованной Best Eye™. Она позволяет получить спектральную характеристику, максимально приближенную к характеристике человеческого глаза (рис. 3.).
     Прецизионный датчик LX1973B предназначен для использования в условиях очень низкой освещенности. Он выполнен по технологии Best Eye™. Внутренняя схема компенсации темнового тока лучше, чем в LX1973A. К тому же, LX1973B обладает уникальной чувствительностью при низком уровне освещенности, новым корпусом с линзой и уникальной технологией подавления темнового тока. Датчик может работать при освещенности окружающей среды 0,001 люкс и ниже.
     Ни один другой датчик на рынке не сочетает 5-ти декадный динамический диапазон, чувствительность при низкой освещенности, и спектральную характеристику, максимально близкую к характеристике человеческого глаза, и уникальный термостойкий корпус.
     Основные характеристики датчика света для автомобилей LX1973B:
     • Почти идеальная спектральная характеристика, совпадающая с характеристикой человеческого глаза;
     • Темновой ток появляется при освещенности менее, чем 0,005 люкс и при температуре 25°C;
     • Выход датчика подключен к сжимающему динамический диапазон усилителю, обеспечивающему восприятие 5-декад освещенности;
     • 10% точность для всего рабочего диапазона температур;
     • Очень низкая чувствительность в ИК-области спектра;
     • Высокая точность и повторяемость передаточной характеристики;
     • Масштабируемость выходного напряжения.
     Возможные применения датчиков LX1973, LX1973A и LX1973B:
     • Автоматическая система управления фарами;
     • Автоматическая система управления контрастом зеркал заднего вида.

Спектральная характеристика датчиков видимого света LX1973, LX1973A и LX1973B

МИКРОСХЕМЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПИТАНИЯ ЧЕРЕЗ СЕТЬ ETHERNET

Организация питания по стандартуа 802.3af PoE (Power over Ethernet)     В последнее время, в крупных корпоративных инфраструктурах и в сетях небольших офисов все чаще используются системы IP-телефонии (VoIP) и беспроводные ЛВС. Эти системы привносят на предприятия безусловные экономические и эксплуатационные преимущества, но есть и ряд препятствий на пути их внедрения. Одно из них связано с необходимостью подавать электропитание на IP-телефоны и точки доступа беспроводных ЛВС. Традиционный подход, когда каждый телефон или точка доступа запитываются от отдельной электрической розетки через адаптер, часто оказывается дорогостоящим, плохо масштабируемым, да и просто неудобным.
     В IT-индустрии давно пришли к пониманию того, что необходимо создавать альтернативный, более дешевый, способ электропитания, и в июле 2003 г. такой способ был принят институтом IEEE в качестве стандарта 802.3af PoE (Power over Ethernet).
     Компания PowerDsine (приобретена корпорацией Microsemi в январе 2007 г.) одна из первых в мире начала массовое производство PoE-устройств, которые позволяют подавать питание на терминальные Ethernet-устройства по структурированной кабельной системе ЛВС, что устраняет необходимость в дополнительных силовых кабелях и адаптерах.
     Согласно стандарту IEEE 802.3af, напряжение 48В постоянного тока мощностью 15,4Вт подается с оконечного (Endspan) или промежуточного (Midspan) устройства на питаемое устройство, например, на IP-телефон, по витым парам кабелей категории 5, 5е или 6. При этом предусмотрены две возможные схемы: подача питания по неиспользуемым (только для сетей 10/100Base-T) или по сигнальным парам (для 10/100 и 1000Base-T).
     Оборудование Endspan, как правило, является коммутатором Ethernet с соответствующими средствами для подачи электропитания по Ethernet.
     Для защиты оборудования, не поддерживающего технологию 802.3af, используется специальный метод аутентификации, который предусматривает подачу питающего напряжения только после того, как устройство на другом конце линии не подтвердит, что оно действительно совместимо с технологией 802.3af и ему требуется электропитание. Если пользователь выдернул из информационной розетки 802.3af-совместимое устройство и подключил другое, то подача электропитания сразу же прекращается до тех пор, пока новое устройство не пройдет процедуру аутентификации.
     Компания Microsemi выпускает следующие виды PoE-продукции:
     1. Семейство Midspan устройств, выпускаемых под торговой маркой PowerDsine;
     2. Сплиттеры, позволяющие подключать обычное терминальное оборудование и обеспечивающие его питание от входной Ethernet линии;
     3. Микросхемы для PoE-применений;
     4. PoE модули.