ISO5451 是一款 5.7kV RMS 增強(qiáng)型隔離式柵極驅(qū)動器，適用于 IGBT 和 MOSFET，具有 2.5A 拉電流和 5A 灌電流。輸入側(cè)采用 3V 至 5.5V 單電源供電。輸出側(cè)允許的電源范圍從最小 15 V 到最大 30 V。兩個互補(bǔ) CMOS 輸入控制柵極驅(qū)動器的輸出狀態(tài)。76 ns 的短傳播時間確保了對輸出級的精確控制。

內(nèi)部去飽和 （DESAT） 故障檢測可識別 IGBT 何時處于過載狀態(tài)。檢測到 DESAT 后，柵極驅(qū)動器輸出被驅(qū)動至 V EE2 電位，從而立即關(guān)閉 IGBT。
*附件：iso5451.pdf

當(dāng)去飽和有效時，故障信號通過隔離柵發(fā)送，將輸入側(cè)的 FLT 輸出拉低并阻止隔離器輸入。FLT 輸出條件是鎖存的，可以通過 RST 輸入端的低有效脈沖進(jìn)行復(fù)位。

當(dāng) IGBT 在雙極輸出電源正常工作期間關(guān)閉時，輸出硬鉗位到 V EE2。如果輸出電源為單極性，則可以使用有源米勒箝位，允許米勒電流通過低阻抗路徑吸收，從而防止 IGBT 在高壓瞬態(tài)條件下動態(tài)導(dǎo)通。

柵極驅(qū)動器的運行準(zhǔn)備情況由兩個欠壓鎖定電路控制，用于監(jiān)控輸入側(cè)和輸出側(cè)電源。如果任一側(cè)電源不足，則 RDY 輸出變?yōu)榈碗娖剑駝t此輸出為高電平。

ISO5451 采用 16 引腳 SOIC 封裝。器件的額定工作環(huán)境溫度范圍為 –40°C 至 +125°C 環(huán)境溫度。

特性

• V CM = 1500V 時，最小共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI） 為 50kV/μs，典型值為 100kV/μs
• 2.5A 峰值拉電流和 5A 峰值灌電流
• 短傳播延遲：76 ns（典型值）、110 ns（最大值）
• 2A 有源米勒箝位
• Output Short-Circuit Clamp
• 去飽和檢測時的故障警報在 FLT 上發(fā)出信號，并通過 RST 復(fù)位
• 輸入和輸出欠壓鎖定 （UVLO），帶就緒 （RDY） 引腳指示
• 有源輸出下拉和默認(rèn)低電平輸出，具有低電源或浮動輸入
• 3V 至 5.5V 輸入電源電壓
• 15V 至 30V 輸出驅(qū)動器電源電壓
• CMOS 兼容輸入
• 抑制短于 20 ns 的輸入脈沖和噪聲瞬變
• 工作溫度：-40°C 至 +125°C 環(huán)境溫度
• 隔離浪涌耐受電壓 10000V PK
• 安全相關(guān)認(rèn)證：
  • 符合 DIN V VDE V 0884-10 （VDE V 0884-10）：2006-12 的 8000V PK V IOTM 和 1420V PK V IORM 增強(qiáng)型隔離
  • 5700V RMS 隔離，持續(xù) 1 分鐘，符合 UL 1577 標(biāo)準(zhǔn)
  • CSA 組件驗收通知 5A、IEC 60950-1 和 IEC 60601-1 終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)
  • 符合 EN 61010-1 和 EN 60950-1 的 TUV 認(rèn)證
  • GB4943.1-2011 CQC 認(rèn)證

參數(shù)

方框圖

概述

ISO1是一款高性能的隔離IGBT和MOSFET柵極驅(qū)動器，具有.-kV RMS的隔離電壓和-kV/μs的最小共模瞬態(tài)免疫（CMTI）能力。它適用于工業(yè)電機(jī)控制、工業(yè)逆變器及開關(guān)模式電源等應(yīng)用。ISO1提供2.5-A的源電流和-A的灌電流，具備過載保護(hù)、短路鉗位、欠壓鎖定（UVLO）等功能。

主要特性

• ?高隔離電壓?：.-kV RMS，確保電氣安全。
• ?高CMTI?：-kV/μs的最小CMTI，增強(qiáng)抗干擾能力。
• ?大電流驅(qū)動?：.-A源電流和-A灌電流，滿足高功率應(yīng)用需求。
• ?過載保護(hù)?：內(nèi)置DESAT故障檢測，過載時自動關(guān)斷柵極輸出。
• ?短路鉗位?：防止短路時柵極電壓過高，保護(hù)IGBT/MOSFET。
• ?UVLO功能?：監(jiān)測輸入和輸出側(cè)電壓，欠壓時禁止輸出，保護(hù)電路。
• ?軟關(guān)斷?：檢測到故障時，執(zhí)行軟關(guān)斷程序，減少關(guān)斷過程中的應(yīng)力。
• ?復(fù)位功能?：通過RST引腳可重置故障狀態(tài)，方便故障恢復(fù)。

功能描述

供電與米勒鉗位

• 支持雙極性和單極性供電。在單極性供電時，米勒鉗位功能可防止IGBT因寄生電容導(dǎo)致的意外開通。

主動輸出下拉

• 在輸出側(cè)供電不足或輸入懸空時，柵極輸出自動下拉至低電平，確保IGBT/MOSFET安全關(guān)斷。

UVLO與就緒指示

• UVLO功能監(jiān)測輸入和輸出側(cè)電壓，確保電路在足夠電壓下工作。RDY引腳指示輸入和輸出側(cè)供電狀態(tài)，方便系統(tǒng)監(jiān)控。

故障與復(fù)位

• DESAT故障檢測電路在檢測到IGBT過載時，自動關(guān)斷柵極輸出，并通過FLT引腳輸出低電平報警信號。RST引腳接收低電平脈沖信號以重置故障狀態(tài)。

短路鉗位

• 在短路情況下，內(nèi)部保護(hù)電路將柵極電壓鉗制在安全范圍內(nèi)，防止損壞IGBT/MOSFET。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 工業(yè)電機(jī)控制
• 工業(yè)逆變器
• 開關(guān)模式電源
• 其他需要高隔離電壓和大電流驅(qū)動的功率半導(dǎo)體應(yīng)用

設(shè)計指南

推薦電路

• 提供了詳細(xì)的推薦應(yīng)用電路圖，包括輸入和輸出側(cè)的旁路電容、DESAT保護(hù)電路等。
• 強(qiáng)調(diào)了布局和接地的重要性，以減少干擾和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

功耗與熱管理

• 提供了功耗估算方法和熱管理建議，確保柵極驅(qū)動器在安全工作范圍內(nèi)運行。