ISO5851 是一款 5.7kV RMS 增強(qiáng)型隔離式柵極驅(qū)動(dòng)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(gè)互補(bǔ) CMOS 輸入控制柵極驅(qū)動(dòng)器的輸出狀態(tài)。76 ns 的短傳播時(shí)間確保了對(duì)輸出級(jí)的精確控制。

內(nèi)部去飽和 （DESAT） 故障檢測(cè)可識(shí)別 IGBT 何時(shí)處于過(guò)載狀態(tài)。檢測(cè)到 DESAT 后，柵極驅(qū)動(dòng)器輸出被驅(qū)動(dòng)至 V EE2 電位，從而立即關(guān)閉 IGBT。
*附件：iso5851.pdf

當(dāng)去飽和有效時(shí)，故障信號(hào)通過(guò)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(guò) 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(shí)，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(guò)低阻抗路徑吸收，從而防止 IGBT 在高壓瞬態(tài)條件下動(dòng)態(tài)導(dǎo)通。

當(dāng)去飽和有效時(shí)，故障信號(hào)通過(guò)隔離柵發(fā)送，將輸入側(cè)的 FLT 輸出拉低并阻斷隔離器輸入。FLT 輸出條件是鎖存的，可以通過(guò) 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(shí)，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(guò)低阻抗路徑吸收，從而防止 IGBT 在高壓瞬態(tài)條件下動(dòng)態(tài)導(dǎo)通。

柵極驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行準(zhǔn)備情況由兩個(gè)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)的電源不足，RDY 輸出變?yōu)榈碗娖?否則，此輸出為高。

ISO5851 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(shí)的最小共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI） 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(cè)時(shí)的故障警報(bào)在 FLT 上發(fā)出信號(hào)，并通過(guò) 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(dòng)輸入
• 3V 至 5.5V 輸入電源電壓
• 15V 至 30V 輸出驅(qū)動(dòng)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 12800-V 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 2121V 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(yàn)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

ISO是一款高性能的隔離IGBT和MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)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)電源供應(yīng)、太陽(yáng)能逆變器、混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車(chē)電源模塊、感應(yīng)加熱等多種應(yīng)用。ISO提供.-A的源電流和-A的灌電流，具有快速傳播時(shí)間和過(guò)載保護(hù)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(dòng)?：.-A源電流和-A灌電流，滿(mǎn)足高功率應(yīng)用需求。
• ?快速傳播時(shí)間?： ns，確保準(zhǔn)確控制輸出級(jí)。
• ?過(guò)載保護(hù)?：內(nèi)置DESAT故障檢測(cè)，過(guò)載時(shí)自動(dòng)關(guān)斷柵極輸出。
• ?故障指示與復(fù)位?：FLT引腳輸出低電平報(bào)警信號(hào)，RST引腳可重置故障狀態(tài)。
• ? 欠壓鎖定（UVLO） ?：監(jiān)測(cè)輸入和輸出側(cè)電壓，確保電路在足夠電壓下工作。
• ?就緒指示?：RDY引腳指示柵極驅(qū)動(dòng)器是否就緒。

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(shí)，米勒鉗位功能可防止IGBT因寄生電容導(dǎo)致的意外開(kāi)通。

主動(dòng)輸出下拉

• 在故障條件下，柵極輸出被主動(dòng)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(cè)輸入和輸出側(cè)電壓，若任一側(cè)電壓不足，RDY引腳輸出低電平。

故障與復(fù)位

• DESAT故障檢測(cè)電路在檢測(cè)到IGBT過(guò)載時(shí)，F(xiàn)LT引腳輸出低電平報(bào)警信號(hào)，并關(guān)斷柵極輸出。RST引腳接收低電平脈沖信號(hào)以重置故障狀態(tài)。

短路鉗位

• 在短路情況下，內(nèi)部保護(hù)電路限制柵極電流，防止損壞IGBT/MOSFET。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 工業(yè)電機(jī)控制
• 工業(yè)電源供應(yīng)
• 太陽(yáng)能逆變器
• 混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車(chē)電源模塊
• 感應(yīng)加熱

設(shè)計(jì)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、米勒鉗位電路等。
• 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(dòng)器在安全工作范圍內(nèi)運(yùn)行。

支持資源

• TI提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)手冊(cè)、應(yīng)用指南、布局示例以及設(shè)計(jì)工具等資源，幫助用戶(hù)更好地理解和應(yīng)用ISO柵極驅(qū)動(dòng)器。
• 用戶(hù)可通過(guò)TI的官方網(wǎng)站獲取最新的產(chǎn)品信息和技術(shù)支持。