35V 4A SiC ir IGBT 8-pinis variklis su integruotu neigiamu tarpu

1. Ypatybės

• Variklio srovės galia: 4A nusileidimo ir šaltinio viršutinė variklio srovė

• Platus VCC diapazonas iki 35V

• Su integruota 3.5V neigiamąja pagalba

• Sukurtas naudojimui apatinėje pusėje ir tinka bootstrap aukštosios pusės jėgai

• AUKL (undervoltage lockout) teigiamajam ir neigiamajam varomajam voltui

• Nesuderinamosios apkrovos aptikimas saityno apsaugai su vidiniu tarpu laiku

• Klaidos išvestis, kai aptinkamas AUKL arba NESUDERINAMUMAS

• 5V 10mA nuoroda išoriniam aparatui, pvz., skaitmeniniam atskirtuju

• Įvestis yra suderinama su TTL ir CMOS

• SOIC-8 su atskleistu padu aukštiems dažniams ir jėgos taikymams

• Mažas signalo sklidimo laikas – 45ns tipiškas su integruotu triukšmo filtru

• ATE-Q100 patvirtinta

2. Panaudojimai

• EV On Board įkrovos įrenginiai

• EV/HEV inverteriai ir įkrovos stotys

• AC/DC ir DC/DC konvertoriai

• Elektromotoriaus valdymas

3. Aprašymas

IVCR1402Q yra AEC-Q100 patvirtintas, 4A vienvietis, aukštos greičio protingas vediklis, kuris gali efektyviai ir saugiai valdyti SiC MOSFET ir IGBT tranzistorius. Stiprus vedimas su neigiamu posūviu pagerina triušio atsparumą Miller efektui aukšto dv/dt veikimo metu. Nesuderinamosios detekcija suteikia robustinį trumpojo jungties apsaugą ir mažina galimybę energijos įrenginių ir sistemos komponentų pažeidimo. Fiksuotas 200ns tarptarpis įterptas, kad būtų išvengta ankstyvojo perėjimo per sroves apsaugą dėl perjungimo krašto sroves spindulio ir triušio. Fiksuoti teigiama vartotojo varomasis voltas UVLO ir fiksuotas neigiamas posūvis UVLO apsauga užtikrina sveikus vartotojo operacijas voltams. Aktyvus žemas klaidos signalas praneša sistemai, kai kilus UVLO arba per didelė srove. Mažas signalo sklaida ir nesutamumas kartu su atskleistu šilumos paduotu leidžia SiC MOSFET jungti šimtus kHz. Integravimas neigiamojo voltuo generavimo ir 5V nuorodos išvestimi mažina išorinių komponentų skaičių. Tai pirmasis pramoninis SiC MOSFET ir IGBT vediklis, kuriame yra neigiamasis voltuo generavimas, nesuderinamosios aptikimas ir UVLO aštukopėje talpyje. Tai idealus vediklis kompaktinei dizainui.

Įrenginio informacija

4. Pinų konfigūracija ir funkcijos

5. Spečiai

5.1 Absoliutiniai maksimalūs rodikliai

Per laisvą oro temperatūros intervalą (jei kitas nenurodyta) (1)

(1) Veikimo už ribomis, nurodytomis absoliučiose maksimaliose reitinguose, gali sukelti giliausią įrenginio pavarą.

Ilgalaikis atskleidimas absoliučiai maksimalioms reitinguotoms sąlygoms gali paveikti įrenginio patikimumą.

5.2 ESD reitingas

5.3 Rekomenduojamos veikimo sąlygos

5.4 Termine informacija

5.5 Elektriniai parametrai

Nepaisant kitokio nurodymo, VCC = 25 V, TA = –40°C iki 125°C, 1-μF nuvažiuojamojo kondensatoriaus prijungimas tarp VCC ir GND, f = 100 kHz.

Srovės yra teigiamos į nurodytą terminalą ir neigiamos iš jį. Tipinės sąlygos nustatyta 25°C.

6 Tipiniai charakteristika

7 Išsamesnis aprašymas

IVCR1402Q vediklis atstovauja InventChip naujausiai sukurtam vienkanalio žemutinės pusės aukštos greičio vartų vedikliui

technologijos plėtra. Jis yra apgaubtas integruota neigiamojojo įtampos generavimo, desatūrio / trumpujungio apsauga,

programuojamas UVLO. Šis vediklis siūlo klasėje geriausias charakteristikas ir giliausią, patikimiausią struktūrą

SiC MOSFET varžos valdymo kontrolė. Tai pirmas pramonės variklis, kuris yra apgintas visais būtiniais SiC MOSFET varžos

valdymo funkcijomis SOIC-8 pakete.

Funkcijų bloko diagrama

7.1 Įvestis

IN yra neinvertuojantis loginis varžos vediklio įvesties signalas. Pin'as turi silpną ištraukimo elementą. Įvestis yra TTL ir CMOS

suderinamas loginis lygis su maksimalia 20V įvesties tolerancija.

7.2 Išvestis

IVCR1402Q yra 4A totem-pole išvesties etapas. Jis teikia aukštus viršutinius srovės picus, kai jie labiausiai reikalingi per Miller plataus regioną

galvoklio įjungimo perėjimo metu. Galingas sink'as rezultuoja labai žemmais vediklio išvesties etapo ištraukimo varžliu, kas pagerina

pasipriešinimą parazitinei Miller efekto.

Įjungimo poveikis, ypač kai mažo įkrovimo Si MOSFET arba atsirandančių plačių juostų SiC MOSFET yra

naudojamos.

7.3 Negatyviosios įtampos generavimas

Pradedant, NEG išėjimas traukiamas į GND ir suteikia aukštą srovės kelią srovės šaltiniui įkrauti

išorinis neigiamo įtampos kondensatorius CN (įprastai 1 uF) per išėjimo išjungimo tašką. Kondensatorius gali būti įkrautas iki virš

2,0 V per mažiau nei 10 min. Prieš kondensatorių įtampą, VCN, įkrautas, / FAULT lieka mažas / aktyvus, nepaisant

IN loginio lygio. Po to, kai neigiamas nusistatymas yra paruoštas, tiek NEG pin ir / FAULT pin yra paleisti ir OUT pradeda

sekti įvesties signalu IN. Įstatytas neigiamo įtampos reguliatorius reguliuoja neigiamą įtampą iki -3.5V įprastoms

eksploatacija, nepriklausomai nuo PWM dažnio ir darbo ciklo. Vyrų varymo signalas, NEG, tada perjungia tarp

VCC 3,5 V ir -3,5 V.

7.4 Apatinio Įtampio Apsauga

Visi vairiklio vidiniai ir išoriniai nuotekliai stebimi, kad būtų užtikrinta gerai veikianti situacija. VCC yra

stebimas naudojant apatinio įtampio aptikimo grandinę. Vairiklio išvestis yra išjungta (nuleista žemyn) arba liko žemiau, jei

įtampa yra žemiau nustatytos ribos. Pastaba, kad VCC UVLO slenkstis yra 3.5V aukštesnis nei varžos įtampos.

Negatyvus įtampas taip pat stebimas. Jo UVLO turi fiksuotą 1.6V negatyvią slenkštį. Negatyviojo įtampos

kondensatoriaus defektas gali sukelti kondensatoriaus įtampą žemėj nei slenkstis. Tada UVLO apsauga nuleis

MOSFET varžos į žemę. Kai aptinkamas UVLO, \/FAULT yra nuleistas žemyn.

7.5 Nesantūrizavimo Aptikimas

Kai įvyksta trumpoji jungtis arba perdidžio srovės, galinio įrenginio (SiC MOSFET arba IGBT) srovė

gali padidėti iki tokio didelio reikšmės, kad įrenginys išeina iš santūrio būsenos, o Vds\Vce

įrenginiai pakils iki esminių aukščiausių reikšmių. DESAT pinas su tuščiojo kondensatoriaus Cblk, paprastai apribotas

Id x Rds_on dabar gali įkrauti daug aukštesne vidinė 1mA konstantinė srovė. Kai

elektrinis įtampa pasiekia tipinę 9.5V slenkstį, OUT ir \/FAULT abu nuleidžiami žemyn. Įterpiamas 200ns tuščias laikas

OUT kilimo krašte, kad iš anksto neaktyvuotų DESAT apsauginio grandinių dėl Coss išsiskyrimo.

Norint sumažinti vidinės konstantinės srovės nuostolius, šaltinys yra išjungiamas, kai pagrindinis perjungiklis

yra išjungtas. Pasirinkdami skirtingą kapaciteto vertę, galima programuoti išjungimo delsno laiką (išorinis tuščias laikas).

Tuščiojo laiko galima apskaičiuoti pagal formulę,

Teblk = Cblk ∙Vth\/ IDESAT

Pavyzdžiui, jei Cblk yra 47pF, Teblk = 47pF ∙9.5V\/ 1mA = 446ns.

Pastaba: Teblk jau įtraukia vidinį Tblk 200ns tuščiojo laiko.

Norint nustatyti esamą ribą, galima naudoti šią lygtį,

Ilimit = (Vth – R1* IDESAT – VF_D1)\/ Rds_on

kur R1 yra programavimo rezistorius, VF_D1 yra aukštosios įtampos diodo pirmynė įtampos, Rds_on yra SiC MOSFET įjungimo varžtis

apskaičiuotoje jungties temperatūroje, pvz., 175C.

Skirtingas galingumo sistema dažnai reikalauja skirtingo išjungimo laiko. Optimalus išjungimo laikas gali maksimizuoti

sistemą su trumpuoju junginiu, kol apriboja Vds ir linijos įtampos virpėjimus.

7.6 Netaisyklingumas

∕FAULT yra atvirasis kolektorius išėjimas be vidaus pasipriešinimo. Kai aptinkama nepatenkinama ir įtampos sumažėjimas,

∕FAULT pinas ir OUT abu nuleidžiami žemyn. ∕FAULT signalas liks žemiai per 10 mikrosekundes po

netaisyklingumo situacijos pašalinimo. ∕FAULT yra automatinio atkurimo signalas. Sistema turės nuspręsti kaip

atsakyti į /FAULT signalą. Toliau pateikiamas diagrama, rodyanti signalų seką.

7.7 NEG

Išorinė neigiamoji pagalvos kondensatorius greitai užkraunamas, kai NEG yra žemas. Tai vyksta paleidžiant sistemą

ir paleidimo periodą tiksliai prieš 10 mikrosekundžių /FAULT žemos reikšmės laikotarpį baigus jokio nustatant triukšmą. Paleidžiant sistemą

ir paleidimo periodą, matuojamas neigiamosios pagalvos kondensatoriaus voltas VCN. Netrukus po to, kai voltas viršija VN

UVLO slenkstį, NEG tampa aukšta impediencija, o OUT perima vartų valdymo funkciją.

8 Programavimas ir realizacija

IVCR1402Q yra puikus vedėjas kompaktiniam dizainui. Tai yra apačios pusės vedėjas. Tačiau, turintį statybinę

neigiamąjį voltų generatorių, vedėjas gali būti naudojamas kaip viršutinis vedėjas be izoliuotojo pagalvo.

Tada gali būti naudojamas pigesnis bootstrap metodas. Toliau pateikiamas tipiškas pusryšys

vairuotojo programa.

9 Išdėstymas

Geras išdėstymas yra pagrindinis žingsnis siekiant norimą grandinės veikimą. Tvirtus žemėjimas yra pradžia.

Rekomenduojama prisijungti atvirąją plokštę prie vairuotojo žemėjimo. Bendra taisyklė yra, kad kondensatoriai turi

didžesnę prioritetą nei rezistoriai dėl vietos išdėstymo. 1μF ir 0.1μF atskirties kondensatoriai

turi būti arti VCC pin'o ir jungiami su vairuotojo žemėjimo plokštės. Neigiamasis voltazžo kondensatorius turėtų

būti artimai OUT ir NEG pinams. Tuščiojo laiko kondensatorius taip pat turėtų būti arti vairuotojo. Mažas filtras

(su 10ns laiko konstanta) gali būti reikalingas įvesties šaltiniui IN, jei įvesties signalo takai turi eiti

per kur kas triukšmingą sritį. Žemiau pateiktas rekomenduojamas išdėstymas.

10 Pakavimo informacija

SOIC-8 (EP) paketo matmenys