35V 4A SiC i IGBT 8-pin drajver sa integrisanim negativnim pomakom

1. Karakteristike

• Kapacitet strujnog pogona: 4A maksimalna struja snižanja i izvoda

• Širok opseɡ VCC do 35V

• Integrisan 3.5V negativni pomak

• Dizajniran za donju stranu i pogodan za bootstrap visoku stranu snage

• UVLO za pozitivan i negativan napetost drijvera

• Detekcija desaturacije za zaštitu od kratkog spoja sa internim vremenom isključivanja

• Izlazna greška prilikom detekcije UVLO ili DESAT

• 5V 10mA referenca za vanjski krug, npr. digitalni izolator

• Ulaz kompatibilan sa TTL i CMOS

• SOIC-8 sa otkrivenim podlogom za primene u visokoj frekvenciji i snazi

• Niska kašnjenja propagacije 45ns tipično sa ugrađenim filterom za uklanjanje šuma

• Kvalifikovano prema AEC-Q100

2. Апликације

• Napajanje EV automobila na ploči

• Inverteri i stanice za punjenje EV/HEV automobila

• Pretvarači AC/DC i DC/DC

• Pogonski sistemi

3. Opis

IVCR1402Q je kvalifikovan prema AEC-Q100, 4A jednokanalni, visoke brzine pametni vođa, sposoban da efikasno i bezbedno upravlja SiC MOSFET-ovima i IGBT-ovima. Jači impuls sa negativnim pomakom poboljšava otpornost na šum uzrokan Miljer efekatom pri radu sa visokim dv/dt. Detekcija desaturacije obezbeđuje čvrstu zaštitu od kratkog spoja i smanjuje rizik oštećenja snaga uređaja i komponenti sistema. Fiksno vreme blokade od 200ns ugrađeno je kako bi se spriječilo prematura aktivacija zaštite od preteranog toka izazvane strujnom i šumskim pikama prilikom prelaza stanja. Fiksna pozitivna napon UVLO i fiksna negativna pomak UVLO zaštita osiguravaju ispravne naponove na ulazu za vođenje. Aktivno niži signal greške obaveštava sistem kada dođe do UVLO ili preteranog toka. Niska propagaciona kašnjenja i neugodnost omogućavaju SiC MOSFET-ovima da se preklapaju na stotine kHz. Integrirana generacija negativnog napona i 5V referentni izlaz smanjuju broj vanjskih komponenti. To je prvi industrijski SiC MOSFET i IGBT vođa koji uključuje generisanje negativnog napona, detekciju desaturacije i UVLO u paketu od 8 pinova. Idealno je za kompaktan dizajn.

Информације о уређају

4. Конфигурација пинова и функције

5. Specifikacije

5.1 Apolutni maksimalni ratingi

Preko slobodnog temperaturnog opsega (osim ako nije drugačije navedeno) (1)

(1) Rad izvan onoga što je navedeno pod Apсолutnim maksimalnim ocijenama može uzrokovati trajnu štetu uređaju.

Izloženost apsolutno maksimalnim uvjetima tijekom produženog vremena može utjecati na pouzdanost uređaja.

5.2 Ocijena ESD

5.3 Preporučeni uslovi rada

5.4 Termalne informacije

5.5 Električne specifikacije

Osim ako nije drugačije navedeno, VCC = 25 V, TA = –40°C do 125°C, 1-μF bypass kapacitet između VCC i GND, f = 100 kHz.

Struje su pozitivne kad ulaze i negative kad izlaze iz određenog terminala. Tipične uslove specifikacija su pri 25°C.

6 Tipične karakteristike

7 Detaljni opis

IVCR1402Q vođa predstavlja InventChip-ov najnoviji jednokanalni donji visoke-brzine vođu za MOSFET tranzistor

tehnološki razvoj. Poseduje ugrađenu generaciju negativnog napona, zaštitu od preopterećenja/kratkog spoja,

programabilnu UVLO. Ovaj vođa nudi najbolje klasne karakteristike i najkompaktniju i pouzdaniju

SiC MOSFET kontrolu vođenja. To je prvi industrijski vođa opremljen svim neophodnim SiC MOSFET karakteristikama

funkcije upravljanja u paketu SOIC-8.

Dijagram funkcionalnog bloka

7.1 Ulaz

IN je ulaz za pogonsku logičku vrata bez inverzije. Pin ima slab povećani otpor. Ulaz je kompatibilan sa TTL i CMOS

nivoima logičkih signalih sa maksimalnom tolerancijom od 20V na ulazu.

7.2 Izlaz

IVCR1402Q poseduje izlazni red totem-pole kapaciteta od 4A. Dostavlja visoke pikske struje kada su najpotrebnije tijekom plateau oblasti Millera pri prelasku uključivanja snaga. Jaka sposobnost sinkanja rezultira

veoma niskim otporom povlačenja u izlaznoj fazi pogona što poboljšava imunost protiv parasitne Millere

efekta ponovnog uključivanja, posebno kod MOSFET tranzistora s niskim nabojem vrata ili novih širokog razmaka SiC MOSFET-a

efekat uključivanja, posebno tamo gde se koriste Si MOSFET-tranzistori sa niskim nabojem na vratu ili novi širokoprugni SiC MOSFET-tranzistori

употребљен.

7.3 Генерација негативног напона

Приликом покретања, НЕГ излаз се повуче у ГНД и пружа висок струјни пут за извор струје да напуни

спољни негативни напон кондензатор CN (1уФ типично) кроз OUT пин. Кондензатор се може пунити до горе

2,0 В за мање од 10 У. Пре напрезања кондензатора, ВЦН, напуњен, / ФАУЛТ остаје низак / активан, без обзира

ИН логички ниво. Након што је негативна пристрасност спремна, и НЕГ и / ФАУЛТ пин су ослобођени и ОУТ почиње да

пратити улазни сигнал IN. Уграђени негативни регулатор напона регулише негативан напон до -3.5В за нормални

операција, без обзира на фреквенцију ПВМ и радни циклус. Сигнал за покретање капије, НЕГ, затим прелази између

ВЦЦ - 3,5 В и - 3,5 В.

7.4 Под заштитом напона

Svi unutrašnji i spoljašnji pomračaji vozača se prate kako bi se osigurala ispravna radna situacija. VCC je

praćen od strane skrivenog detektora napona. Izlaz vozača se gasi (vuče se na nižu vrednost) ili ostaje niži ako je

napon ispod podešenog limita. Imajte na umu da je prag UVLO za VCC 3,5V viši od gate napona.

Negativan napon takođe se prati. Njegov UVLO ima fiksni negativni prag od 1,6V. Defekt kapacitora negativnog napona

može dovesti do toga što će se napon kapacitora smanjiti ispod praga. Zaštita UVLO će onda vući

gate MOSFET-a na zemlju. Signal \/FAULT se vuče na nižu vrednost kada se otkrije UVLO.

7.5 Detekcija desaturacije

Kada dođe do kratkog spoja ili preopterećenja, drain ili kolektor struja snage (SiC MOSFET ili IGBT)

može rasti do takve visoke vrednosti da uredjaj izide iz stanja saturacije, a Vds\/Vce uredjaja

će narasti na značajno visoku vrednost. Pin DESAT sa blanking kapacitorom Cblk, obično ograničen na

Id x Rds_on, sada je sposobno da napuni mnogo više pomoću unutrašnjeg izvora konstantnog trenutka od 1mA. Kada

napon dostigne tipičnu pragovnu vrednost od 9.5V, Izlaz i /FAULT se oba povlače na niži nivo. Ubacuje se pauza od 200ns

na rastući ivu izlaza OUT kako bi se spriječilo da DESAT zaštita ne bude predrano aktivirana zbog otpuštanja Coss-a.

Da bi se smanjio gubitak unutrašnjeg izvora konstantnog trenutka, izvor trenutka se isključuje kada je glavni prekidač

u isključenom stanju. Birajući različitu kapacitetu, može se programirati vreme kašnjenja isključivanja (vanjsko vreme pauze).

Vreme pauze može se izračunati sa

Teblk = Cblk ∙Vth / IDESAT

Na primer, ako je Cblk 47pF, Teblk = 47pF ∙9.5V / 1mA = 446ns.

Napomena: Teblk već uključuje unutrašnje Tblk vreme pauze od 200ns.

Za podešavanje granice trenutka, može se koristiti sledeće jednačina,

Ограничено = (Вт Р1* ИДЕСАТ ВФ_Д1)/ РДС_он

где је R1 резистор за програмирање, VF_D1 је напредно напон диоде високог напона, Rds_on је SiC MOSFET окретање

на отпорности на проценитој температури за прелаз, као што је 175C.

Различан систем напајања обично захтева другачије време искључења. Оптимизовано време искључивања може максимизирати

способност система за кратко затварање, док се ограничава VDS и бусово напон.

7.6 Вина

/ФАУЛТ је отворен излаз колектора без унутрашњег отпора за повлачење. Када се дезатурација и под напонима

су откривени, / ФАУЛТ пин и ОУТ су оба повучена ниско. /ФАУЛТ сигнал ће остати на ниском нивоу за 10us након

Уколико је повреда премашена, /ФАУЛТ је аутоматски сигнал за опоравак. Система контролер ће морати да одлучи како

да реагује на сигнал /ФАУЛТ. Следећи дијаграм показује секвенцу сигнала.

7.7 NEG

Spoljni kondenzator negativnog pomala brzo se napuni kada NEG opadne na niski nivo. To se dešava prilikom uključivanja

i perioda ponovnog pokretanja, odmah pre isteka 10µs periode /FAULT na niskom nivou nakon što je otkrivena bilo koja greška. Tijekom uključivanja

i perioda ponovnog pokretanja, meri se napona kondenzatora negativnog pomala VCN. Kada se napona poveća iznad VN

UVLO prag, NEG postaje visoke impendanse i OUT preuzima kontrolu nad upravljanjem traku.

8 Primene i implementacija

IVCR1402Q je idealni vođa za kompaktni dizajn. To je vođa s niskim stranom. Međutim, uz ugrađeni

generator negativnog napona, vođa može biti korišćen kao vođa sa visokom stranom bez korišćenja izoliranog pomala.

Zatim se može koristiti jeftiniji bootstrap. Sledeći shematski dijagram prikazuje tipičnu primenu polovine mosta

vođa.

9 raspored

Dobar raspored je ključan korak za postizanje željenih performansi kruga. Cvrst zemljni sloj je prvi korak na početku.

Preporučuje se da se otvorena ploča spoji sa zemljom pogonskog uredjaja. Opšte pravilo glasi da imaju kondenzatori

veću prioritet nego otpornici u smislu raspoređivanja. Kondenzator od 1μF i 0.1μF dekuplirajući kondenzatori

trebalo bi da budu blizu VCC pin-a i spojeni sa zemljom preko pogonske ravni. Negativni kondenzator treba

da bude smešten blizu OUT i NEG pin-ova. Kondenzator za blokiranje trebao bi takođe biti blizu pogona. Mali filter

(sa konstantom vremena od 10ns) može biti potreban na ulazu IN ako trake signala moraju da prođu kroz

neki šumovit područje. Sledeći je preporučeni raspored.

10 informacija o ambalaži

Dimenzije SOIC-8 (EP) ambalaže