FAN3121/风扇3122 单9A高速低侧门驱动器

元器件信息   2022-11-23 10:47   202   0  

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特征:具有启用输入的行业标准引脚4.5至18V工作范围11.4a VDD=12V时的峰值陷波9.7A汇/7.1A源,Vout=6V反转配置(FAN3121)和非反转配置(FAN3122)如果没有输入,内部电阻器关闭驱动器23ns/19ns在10nF负载下的典型上升/下降时间20ns典型传播延迟时间TTL或CMOS输入阈值的选择MillerDrive8482;技术提供热增强3x3mm 8-导线MLP或8铅SOIC封装(无铅饰面)额定温度为-40°C至+125°C

应用:同步整流电路高效率mosfet开关开关电源直流-直流转换器电机控制

描述:fan3121和fan3122 mosfet驱动器是设计用于驱动n通道增强mosfet提供高峰值的低压侧开关应用电流脉冲。驱动程序可与TTL一起使用(FAN312XT)或CMOS(FAN312XC)输入阈值。内部电路提供欠压锁定保持低输出直到电源接通电压在工作范围内。FAN312X驱动程序包含MillerDrive™最终输出阶段的体系结构。这个两极/mosfet组合提供最高峰值mosfet米勒平台阶段的电流开启/关闭过程。FAN3121和FAN3122驱动器执行启用插脚3(en)上的功能,以前在行业标准插针。销在内部被拉起至VDD,用于激活高逻辑,并可在标准操作。FAN3121/22提供3x3mm 8-引线热增强MLP封装或8-引线SOIC封装。

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应用程序信息:FAN3121和FAN3122系列提供TTL或CMOS输入配置。在FAN3121T和FAN3122T,输入阈值满足行业标准TTL逻辑阈值独立于VDD电压,有一个滞后电压大约0.7V。这些电平允许输入从一系列输入逻辑信号电平驱动电压超过2V被认为是逻辑高。这个TTL输入的驱动信号应快速上升以及旋转速率为6V/微秒或更快的下降沿,因此从0到3.3V的上升时间应小于等于550ns。可以启用FAN3121和FAN3122输出或使用快速响应的en-pin禁用时间。如果en不是外部连接,则默认情况下,内部上拉电阻器启用驱动器。对销具有TTL或CMOS部件的逻辑阈值在门槛上。在FAN3121C和FAN3122C中,逻辑输入阈值取决于VDD级别,并且12V时,逻辑上升沿阈值约为55%的VDD和输入下降沿阈值为大约38%的VDD。cmos输入配置提供滞后电压约占VDD的17%。CMOS输入可以是与相对缓慢的边缘(接近DC)一起使用,如果良好的去耦和旁路技术纳入系统设计,防止噪音违反输入电压滞后窗口。这个允许通过安装R-C来设置精确的正时间隔控制信号与输入引脚之间的电路司机。缓慢上升的边缘驱动器在控制信号之间引入一个延迟以及驱动器的外销。静态供电电流在IDD(静态)典型性能特性中,曲线由所有输入/启用产生浮动(输出低)并指示最低静态测试配置的IDD电流。对于附加电流流过100kΩ电阻器输入和输出,在这些情况下,实际的静态idd电流是从曲线中得到的值,加上附加电流。MillerDrive™门驱动技术FAN312X门驱动器包含MillerDrive™对于输出级,a双极和mos器件的结合提供了大范围电源电压和温度变化。双极器件携带输出电流在1/3到2/3之间波动vdd和mos器件将输出拉高或低轨。Miller Drive™体系结构的目的是通过在当栅漏电容为mosfet作为打开/关闭过程对于零电压开关的应用mosfet开关间隔,驱动器提供快速开关的高峰值电流,即使米勒高原不存在。这种情况经常发生在同步整流器的应用中,因为二极管通常在mosfet被打开。输出引脚转换率由VDD电压决定以及输出的负载。它不是用户可调的,但是如果上升或下降较慢,可以增加串联电阻在mosfet栅极处需要时间。

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欠压锁定(UVLO)FAN312X启动逻辑经过优化,可驱动低电压接地参考N通道mosfet锁定(uvlo)功能,确保ic启动井然有序的时尚当VDD上升,但低于4.0V工作电压,此电路保持低输出,不管输入管脚的状态如何。在那部分之后激活时,电源电压必须在零件关闭。这种迟滞有助于防止震动当低VDD电源电压有来自电源切换。此配置不适合驱动高边p沟道mosfet是因为驱动器的输出电压会使P通道转动VDD低于4.0V时,mosfet开启。VDD旁路和布局注意事项FAN3121和FAN3122可用于8导SOIC或MLP封装。在任何一个包中,VDD插脚1和8以及接地插脚4和5应在印刷电路板上连接在一起。在典型的FAN312X栅极驱动器应用中,需要大电流脉冲来充放电时间间隔为50ns的功率mosfet栅极更少。低ESR和ESL的旁路电容器应直接连接到VDD和GND引脚之间提供这些大电流脉冲VDD电源上不可接受的波纹。为了满足这些小尺寸要求,1μf陶瓷电容器或更大的通常与电介质材料一起使用,例如作为X7R,将电容的变化限制在温度和/或电压应用范围。显示脉冲栅极驱动电流路径当门驱动器提供门充电时mosfet打开了。电流由本地提供旁路电容器CBYP并流经驱动器mosfet栅极与接地。达到顶峰FAN312X系列可能的峰值电流路径中的电阻和电感应为最小化。本地化的cbyp作用是包含high驱动mosfet电路中的峰值电流脉冲,防止干扰敏感模拟pwm控制器中的电路。

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热指南用于开关mosfet和igbt的栅极驱动器高频能消散大量权力。确定驱动器功率很重要损耗和由此产生的结温应用程序以确保部件在可接受的温度限制。栅极驱动器中的总功耗是PGate和Pdynamic两个组件:ptotal=pgate+pdynamic(1)栅极驱动损耗:最大功率损耗提供栅极电流的结果(单位电荷时间)打开和关闭负载mosfet开关频率。功率损耗在指定的栅极源电压vgs下驱动mosfet的结果,栅极电荷qg,at开关频率,fsw,由以下因素决定:pgate=qgvgsfsw(2)动态预驱动/穿透电流:A内部电流引起的功率损失动态运行条件下的消耗量,包括插脚上拉/下拉电阻器,可以使用“IDD(空载)vs.频率”获得典型性能特性图确定从vdd中提取的当前田园诗在实际操作条件下:PdynamicVDD(3)一旦确定了驱动器中的功耗,相对于电路板,驱动器连接点升高使用以下热方程进行评估,假设Ψjb是为类似的热设计(散热和气流):Tj=ptotalΨjb+tb(4)在哪里?Tj=驱动器连接温度;Ψjb=(psi)相关的热特性参数温升至总功耗;以及tb=板温,定义见热特性表。在全桥同步整流器应用中,每个风扇3122驱动一个并行两个大电流mosfet的组合(例如FDMS8640S)。每个sr的典型门电荷mosfet是70nc,vgs=vdd=9v。在一个开关上频率300kHz,总功耗为:PGate=270NC9V300kHz=0.378W(5)动力=2mA9V=18mW(6)托托=0.396W(7)SOIC-8有一个连接板热Ψjb=42°c/w.的表征参数系统应用,周围局部温度该装置是印刷电路板以及表面的气流。到确保可靠运行,最大连接必须防止设备温度超过最大额定值150°C;80%降额,TJ将限制在120°C。重新排列方程4确定所需的板温度要将结温保持在120°C以下:Tb,最大值=Tj-ptotalΨjb(8)Tb,最大值=120°C–0.396W42°C/W=104°C(9)为了进行比较,请更换前一个3x3mm MLP封装示Ψjb=2.8°C/W,3x3mm MLP封装可工作在PCB温度为118°C时,同时保持结温低于120°C。这说明物理尺寸较小的热垫mlp封装提供了一个更具导电性的路径来消除热量司机。考虑在减少总体降低结温的电路尺寸可靠性提高。

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