Lieu d'origine: | Zhejiang |
Nom de marque: | Inventer la technologie des puces |
Numéro de modèle: | IVCR1402DPQR |
Attestation: | Qualifié AEC-Q100 |
1. Traits
• Capacité de courant du pilote : courant de commande de pointe récepteur et source de 4 A
• Large plage VCC jusqu'à 35 V
• Polarisation négative intégrée de 3.5 V
• Conçu pour le côté bas et adapté à la puissance bootstrap du côté haut
• UVLO pour la tension de commande de grille positive et négative
• Détection de désaturation pour la protection contre les courts-circuits avec temps de suppression interne
• Sortie de défaut lorsqu'UVLO ou DESAT sont détectés
• Référence 5 V 10 mA pour circuit externe, par exemple isolateur numérique
• Entrée compatible TTL et CMOS
• SOIC-8 avec plot exposé pour les applications haute fréquence et puissance
• Faible délai de propagation typique de 45 ns avec filtre anti-glitch intégré
• Qualifié AEC-Q100
2. Applications
• Chargeurs embarqués pour véhicules électriques
• Onduleurs EV/HEV et bornes de recharge
• Convertisseurs AC/DC et DC/DC
• Entraînement moteur
3. Description
L'IVCR1402Q est un pilote intelligent haute vitesse monocanal 100A qualifié AEC-Q4, capable de piloter efficacement et en toute sécurité des MOSFET et des IGBT SiC. Un entraînement puissant avec une polarisation négative améliore l'immunité au bruit contre l'effet Miller lors d'un fonctionnement dv/dt élevé. La détection de désaturation offre une protection robuste contre les courts-circuits et réduit le risque d'endommagement des dispositifs d'alimentation et des composants du système. Un temps de suppression fixe de 200 ns est inséré pour empêcher que la protection contre les surintensités ne soit déclenchée prématurément par des pointes de courant et du bruit sur les fronts de commutation. La tension de commande de grille positive fixe UVLO et la protection UVLO à polarisation négative fixe garantissent des tensions de fonctionnement de grille saines. Un signal de défaut faible actif alerte le système en cas d'UVLO ou de surintensité. Le faible délai de propagation et l'inadéquation avec un tampon thermique exposé permettent aux MOSFET SiC de commuter à des centaines de kHz. La génération de tension négative intégrée et la sortie de référence 5 V minimisent le nombre de composants externes. Il s'agit du premier pilote industriel SiC MOSFET et IGBT qui inclut la génération de tension négative, la désaturation et l'UVLO dans un boîtier à 8 broches. C'est un pilote idéal pour un design compact.
Informations sur le périphérique
NUMÉRO D'ARTICLE | RANGEMENT | EMBALLAGE | ||||||||||||||||||
IVCR1402DPQR | SOIC-8 (PE) | Bande et bobine |
4. Configuration et fonctions des broches
PIN | Nom | I / O | DESCRIPTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 | IN | I | Entrée logique | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | 5VREF | O | Sortie 5V/10mA pour circuit externe | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | /FAUTE | O | Sortie de défaut à collecteur ouvert, tirée au niveau bas lorsqu'une surintensité ou UVLO est détectée. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | DESAT | I | Entrée de détection de désaturation | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | VCC | P | Offre à biais positif | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | ARCHIVER | O | Sortie du pilote de porte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 | GND | G | Sol du conducteur | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8 | NEG | O | Sortie de tension négative | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Coussin exposé | Le tampon exposé inférieur est souvent lié à GND lors de la disposition. |
5. Caractéristiques
5.1 Notes maximales absolues
Au-delà de la plage de température de l'air libre (sauf indication contraire) (1)
MIN MAX | UNITÉ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VCC Tension d'alimentation totale (référence à GND) | -0.3 35 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tension de sortie du pilote de porte VOUT | -0.3 VCC+0.3 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Courant de source de sortie du pilote de porte IOUTH (à une largeur d'impulsion maximale de 10 us et un rapport cyclique de 0.2 %) | 6.6 | A | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Courant de sortie du pilote de porte IOUTL (à une largeur d'impulsion maximale de 10 us et un rapport cyclique de 0.2 %) | 6.6 | A | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tension du signal VIN IN | -5.0 20 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I5VREF Courant de sortie 5VREF | 25 | mA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tension VDESAT à DESAT | -0.3 VCC+0.3 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tension VNEG sur la broche NEG | SORTIE-5.0 VCC+0.3 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Température de jonction TJ | -40 150 | ° C | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Température de stockage TSTG | -65 150 | ° C |
(1) Un fonctionnement au-delà de ceux répertoriés sous les valeurs nominales maximales absolues peut causer des dommages permanents à l'appareil.
L'exposition aux conditions nominales maximales absolues pendant une période prolongée peut affecter la fiabilité de l'appareil.
5.2 Évaluation ESD
Valeur | UNITÉ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
V(ESD) Décharge électrostatique | Modèle de corps humain (HBM), selon AEC Q100-002 | + /-2000 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Modèle d'appareil chargé (CDM), selon AEC Q100-011 | + /-500 |
5.3 Conditions de fonctionnement recommandées
MIN | MAX | UNITÉ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VCC Tension d'alimentation totale (référence à GND) | 15 | 25 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tension d'entrée de la porte VIN | 0 | 15 | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tension VDESAT à DESAT | 0 | VCC | V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TAMB Température ambiante | - 40 | 125 | ° C |
5.4 Informations thermiques
IVCR1402DPQR | UNITÉ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
RθJA Jonction-à-Ambiante | 39 | ° C / W | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jonction RθJB vers PCB | 11 | ° C / W | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
RθJP Jonction vers plot exposé | 5.1 | ° C / W |
5.5 Spécifications électriques
Sauf indication contraire, VCC = 25 V, TA = –40 °C à 125 °C, capacité de dérivation de 1 μF de VCC à GND, f = 100 kHz.
Les courants sont positifs dans et négatifs hors du terminal spécifié. Les spécifications de conditions typiques sont à 25°C.
6 Caractéristiques typiques
7 Description détaillée
Le pilote IVCR1402Q représente le pilote de porte haute vitesse monocanal de pointe d'InventChip
développement de la technologie. Il dispose d'une génération de tension négative intégrée, d'une protection contre la désaturation/court-circuit,
UVLO programmable. Ce pilote offre les meilleures caractéristiques de sa catégorie et le plus compact et le plus fiable
Commande de commande de porte SiC MOSFET. Il s'agit du premier pilote de l'industrie équipé de toutes les portes SiC MOSFET nécessaires
fonctionnalités de conduite dans un package SOIC-8.
Schéma fonctionnel
Entrée 7.1
IN est une entrée de pilote de porte logique non inverseuse. La broche a un faible pulldown. L'entrée est un TTL et CMOS
niveau logique compatible avec une tolérance d'entrée maximale de 20 V.
7.2 sortie
L'IVCR1402Q est doté d'un étage de sortie totem-pôle de 4 A. Il fournit un courant de source de crête élevé lorsqu'il est le plus
nécessaire pendant la région du plateau de Miller de la transition de mise sous tension de l'interrupteur d'alimentation. Une forte capacité d'absorption se traduit par
une très faible impédance pull-down dans l'étage de sortie du pilote qui améliore l'immunité contre les parasites Miller
effet d'activation, en particulier là où les MOSFET Si à faible charge de grille ou les MOSFET SiC à large bande interdite émergents sont
utilisé.
7.3 Génération de tension négative
Au démarrage, la sortie NEG est tirée vers GND et fournit un chemin de courant élevé pour qu'une source de courant charge le
condensateur externe à tension négative CN (1 uF typique) via la broche OUT. Le condensateur peut être chargé au-dessus
2.0 V en moins de 10us. Avant que la tension du condensateur, VCN, soit chargée, /FAULT reste faible/actif, sans tenir compte
Le niveau logique de IN. Une fois la polarisation négative prête, les broches NEG et /FAULT sont relâchées et OUT commence à
suivre le signal d’entrée IN. Un régulateur de tension négative intégré régule la tension négative à -3.5 V pour un fonctionnement normal.
fonctionnement, quels que soient la fréquence PWM et le cycle de service. Le signal de commande de porte, NEG, bascule ensuite entre
VCC-3.5V et -3.5V.
7.4 Protections contre les sous-tensions
Tous les biais internes et externes du conducteur sont surveillés pour garantir un bon état de fonctionnement. VCC est
surveillé par un circuit de détection de sous-tension. La sortie du pilote est arrêtée (tirée vers le bas) ou reste faible si le
la tension est inférieure à la limite définie. Notez que le seuil VCC UVLO est 3.5 V supérieur aux tensions de grille.
La tension négative est également surveillée. Son UVLO a un seuil négatif fixe de 1.6 V. Tension négative
Un défaut du condensateur pourrait entraîner une tension du condensateur inférieure au seuil. La protection UVLO tirera alors
Porte du MOSFET à la terre. Le /FAULT est abaissé lorsqu'UVLO est détecté.
7.5 Détection de désaturation
En cas de court-circuit ou de surintensité, le drain ou le collecteur du dispositif d'alimentation (SiC MOSFET ou IGBT)
Le courant peut augmenter jusqu'à une valeur si élevée que les appareils sortent de l'état de saturation, et Vds/Vce du
les appareils atteindront une valeur considérablement élevée. Broche DESAT avec un condensateur de suppression Cblk, normalement fixé à
Id x Rds_on, est désormais capable de charger beaucoup plus haut grâce à une source de courant constant interne de 1 mA. Quand le
la tension atteint le seuil typique de 9.5 V, OUT et /FAULT sont tous deux abaissés. Un temps vide de 200ns est inséré
sur le front montant OUT pour empêcher le circuit de protection DESAT d'être déclenché prématurément en raison d'une décharge Coss.
Pour minimiser la perte de la source de courant constant interne, la source de courant est désactivée lorsque l'interrupteur principal
est à l'état éteint. En sélectionnant une capacité différente, le délai de désactivation (temps de suppression externe) peut être
programmé. Le temps de suppression peut être calculé avec,
Teblk = Cblk ∙Vth / IDESAT
Par exemple, si Cblk est de 47pF, Teblk = 47pF ∙9.5V / 1mA = 446ns.
Remarque Teblk inclut déjà un temps de suppression interne de Tblk 200ns.
Pour le réglage de la limite de courant, l'équation suivante peut être utilisée,
Ilimite = (Vth – R1* IDESAT – VF_D1)/ Rds_on
où R1 est une résistance de programmation, VF_D1 est la tension directe de la diode haute tension, Rds_on est le tour SiC MOSFET
sur la résistance à la température de jonction estimée, telle que 175C.
Un système d’alimentation différent nécessite généralement un temps d’arrêt différent. Un temps d'arrêt optimisé peut maximiser
la capacité de court-circuit du système tout en limitant les Vds et la sonnerie de tension du bus.
7.6 Défaut
/FAULT est une sortie à collecteur ouvert sans résistance de rappel interne. En cas de désaturation et sous tensions
sont détectés, la broche /FAULT et OUT sont toutes deux tirées vers le bas. Le signal /FAULT restera faible pendant 10us après
la condition de défaut est supprimée. /FAULT est un signal de récupération automatique. Le contrôleur système devra décider comment
pour répondre au signal /FAULT. Le diagramme suivant montre la séquence du signal.
7.7 NÉG
Le condensateur de polarisation négative externe se charge rapidement lorsque NEG devient faible. Cela se produit lors de la mise sous tension
et la période de redémarrage juste avant l'expiration de la période basse de 10us/FAULT après la détection d'un défaut. Pendant la mise sous tension
et la période de redémarrage, la tension du condensateur de polarisation négative VCN est mesurée. Dès que la tension dépasse VN
Seuil UVLO, NEG devient haute impédance et OUT prend le contrôle du pilote de porte.
8 Applications et mise en œuvre
IVCR1402Q est un pilote idéal pour une conception compacte. Il s'agit d'un pilote bas de gamme. Cependant, avec un
générateur de tension négative, le pilote peut être utilisé comme pilote côté haut sans utiliser de polarisation isolée.
Un bootstrap peu coûteux peut alors être utilisé à la place. Le schéma de circuit suivant montre un demi-pont typique
application de pilote.
Disposition 9
Une bonne configuration est une étape clé pour obtenir les performances souhaitées du circuit. Un sol solide est le premier point de départ.
Il est recommandé d'attacher le coussinet exposé à la masse du conducteur. C'est une règle générale que les condensateurs ont
une priorité plus élevée que les résistances pour la disposition de l'emplacement. Un condensateur de découplage de 1 uF et 0.1 uF
doit être proche de la broche VCC et mis à la terre au plan de masse du pilote. Le condensateur à tension négative doit
localisez-le à proximité des broches OUT et NEG. Le condensateur de suppression doit également être proche du pilote. Un petit filtre
(avec une constante de temps de 10 ns) peut être nécessaire à l'entrée de IN si les traces du signal d'entrée doivent passer
à travers une zone bruyante. Voici une disposition recommandée.
10 Informations sur l'emballage
Dimensions du colis SOIC-8 (EP)