N3223/风扇3224 双4-A高速低侧门驱动器

元器件信息   2022-11-23 10:48   320   0  

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特征

工业标准插脚4.5-V至18-V工作范围VDD=12V时的5-A峰值接收/源;VOUT=6V时的4.3-A接收/2.8-A源;TTL或CMOS输入阈值的选择三种版本的双独立驱动程序:-双反转+启用(FAN3223)-双非反转+启用(FAN3224)-双输入(FAN3225)-如果没有输入,内部电阻器关闭驱动器MillerDrive8482;技术12 ns/9 ns典型上升/下降时间(2.2-nf负载);20 ns典型传播延迟匹配到另一个通道有1ns并联通道的双电流能力8-引线3x3 mm MLP或8-引线SOIC封装环境温度为-40°C至+125°C汽车符合AEC-Q100(F085版)

应用

软件痒模式电源高效mosfet开关瘙痒同步整流电路直流-直流转换器电机控制汽车合格系统(F085版)

描述

fa n3223-25双4a门驱动器系列设计用于驱动N通道增强模式mosfet在低端sw瘙痒应用中的应用在短时间内提供高峰值电流脉冲sw间隔。司机可以选择TTL或CMOS输入阈值。内部电路通过保持提供欠压锁定功能输出低,直到电源电压在工作范围。此外,驱动程序特性与A和B通道之间的内部传播延迟对于需要双栅极驱动器的应用定时,如同步整流器。这也支持并行连接TW O驱动程序以有效地驱动单个mosfet的电流容量是原来的两倍。FA N322X驱动程序包含MillerDrive™最终输出阶段的体系结构。这种双极性mosfet组合在mosfet开关的miller平台级使开关损耗最小化的过程,同时提供轨对轨电压开关和反向电流能力。FAN3223提供两个反转驱动器和fa n3224提供tw o非反转驱动器。每个装置具有双独立启用管脚,默认为打开未连接。在fa n3225中,每个通道都有两个相反极性的输入,允许S配置为非反转或带可选启用的反转使用第二个输入的函数。如果一个或两个输入都是左未连接,内部电阻偏置输入输出被拉低以保持功率MOSFET关断。

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应用程序信息

输入阈值FA N322X驾驶员系列的每个成员包括可独立使用的tw o相同信道额定电流或并联单个电流容量。在FA N3223和FA N32 24,可以启用或禁用通道A和B分别独立使用ena或enb。恩对于带有CMOS或TTL输入阈值。如果ena和enb不是连接后,内部上拉电阻器使驱动器默认情况下为频道。ena和enb具有ttl阈值在具有ttl或cmos inx阈值的部件中。如果通道A和通道B的输入和输出是并联以增加驱动电流容量,应连接ENA和ENB一起。FA N322X系列提供TTL或CMOS输入阈值。在fa n322xt中,输入阈值满足行业标准TTL逻辑阈值与VDD电压无关滞后电压约为0.4V。这些水平允许从一系列输入逻辑驱动输入考虑电压超过2V时的信号电平逻辑高。TTL输入的驱动信号应具有快速上升和下降的边缘,回转率为6 V/微秒或更快,因此从0到3.3 V的上升时间应为550纳秒或更少。降低了回转率和电路噪声可能导致驱动器输入电压超过滞后电压和重新触发驱动器输入,导致操作不稳定。在fa n322xc中,逻辑输入阈值为取决于VDD水平,当VDD为12V时,逻辑上升沿阈值约为vdd的55%输入下降沿阈值约为38%的VDD。CMOS输入配置提供滞后电压约为VDD的17%。这个CMOS输入可以使用相对较慢的边缘。(接近直流)如果良好的去耦和旁路系统设计中包含的技术防止噪声破坏输入电压滞后W.这允许通过在控制信号和司机的插销。缓慢上升的边缘驱动器的pin在控制信号和驱动器的输出引脚。静态供电电流在IDD(静态)典型性能特性中在所有输入/启用浮动(输出)的情况下生成曲线低)并指示测试配置。对于其他州,附加电流流过输入端和上的100 kΩ电阻器输出在每个部分的框图中显示为n。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FA N322X门驱动器包含MillerDrive™体系结构对于输出级,a双极和mos器件的结合提供了在电源电压和温度变化。双极器件携带在1/3到2/3之间的大部分电流输出开关vdd和mos器件将输出拉高或低轨。MillerDrive™体系结构的目的是通过在miller平台区的栅漏电容mosfet作为打开/关闭过程。对于在mosfet开关间隔,驱动器为快速开关瘙痒提供高峰值电流尽管米勒高原不存在。这种情况在同步整流器应用中经常出现因为体二极管通常在mosfet被开关接通了。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,但是如果慢速上升或下降时间,可以增加串联电阻。需要在mosfet栅极处。

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欠压闭锁FAN322X启动逻辑经过优化,可驱动低电压接地N通道mosfet锁定(uvlo)功能,确保ic启动以有序的方式。当VDD上升,但低于uvlo电平,该电路保持低输出,不管输入管脚的状态如何。在那部分之后激活时,电源电压必须在部分关闭道恩。这种滞后有助于防止震颤当低VDD电源电压有来自电源开关。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将转动P通道功率密度在uvlo以下的mosfetVDD旁路电容器指南要使此IC快速打开设备,本地高频旁路电容器,CBYP,低ESRESL应该连接在V DD和最小轨迹长度的接地引脚。这个电容器是除体积电解电容为10μf外在驱动器和控制器上通常为47微F偏置电路。选择cbyp值的一个典型标准是保持VDD电源上的纹波电压小于等于5%。这个通常在值大于等于20倍时达到负载电容ceqv,这里定义为qgate/vdd。0.1μf至1μf或更大的陶瓷电容器常见的选择,例如X5R和具有良好温度特性和高脉冲电流能力。如果电路噪声影响正常工作,则CBYP可增加到CEQV的50-100倍,或cbyp可分为tw-o电容器。一个应该是基于等效负载电容的较大值,以及另一个较小的值,如1-10nf安装最靠近VDD和GND引脚,以携带更高的电流脉冲的频率成分。这个旁路电容器必须提供来自两个驱动程序通道,如果驱动程序sw同时发痒,复合峰值电流来自CBYP的冰应该和W-hen一样大一个通道是sw-itching。布局和连接指南FA N3223-25系列门驱动器包括快速反应输入电路,短传播延迟,以及能够输出电流的功率级峰值超过4 A以促进电压转换时间低于10纳秒到超过150纳秒。以下布局和强烈建议使用连接指南:保持高电流输出和电源接地路径分离逻辑并启用输入信号和信号地面路径。这尤其重要在驱动程序中处理TTL级逻辑阈值输入和启用引脚。尽可能靠近负载最大限度地减少高电流记录道的长度。这个减少串联电感以改善高速开关瘙痒,同时减少可以将EMI辐射到驱动器输入端周围的电路。如果通道的输入不是外部的已连接,指示内部100 kΩ电阻器在方块图上命令低输出。嘈杂在环境中,可能需要将一个未使用的信道,使用短的防止噪音引起杂散的痕迹输出开关痒。许多高速牵引电路可能是易受影响的。从它们的输出或其他外部源,可能导致输出重新触发。这些影响可以是显而易见的,如果电路在实验板或非最佳电路中测试具有长输入、启用或输出引线的布局为了获得最佳效果,将所有管脚连接为尽量简短直接。风扇322X与许多其他产品兼容行业标准驱动因素。在单输入部件中启用引脚,有一个内部100 kΩ电阻连接到vdd以默认启用驱动程序;这应该在PCB布局中考虑。接通和断开电流路径应最小化,如下一节所述。显示了脉冲栅极驱动电流路径当极驱动器提供栅极充电以转动上的MOSFET。电流由本地提供旁路电容器、CBYP和流经驱动器的S流mosfet栅极与接地。达到顶峰可能的峰值电流,电阻和电感路径应该最小化。局部cbyp行为将峰值电流脉冲包含在驱动器组电路中,防止它们干扰pwm控制器中的敏感模拟电路。

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热指南用于开关mosfet和igbt的门驱动器高频可以消耗大量的战俘。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tw o组分,pgate和pdynamic:ptotal=pgate+pdynamic(1)pgate(门驱动损耗):最显著的功率提供栅极电流造成的损耗(每单位时间)开关切换负载mosfetsw频率。能量消散在指定的栅极源电压vgs下驱动mosfet产生栅极电荷qgsw频率,fsw,由以下因素决定:pgate=qgvgsfswn(2)w这里n是正在使用的驱动程序通道数(1或2)。动态(动态预驱动/穿透电流):由内部电流引起的功率损耗动态运行条件下的消耗量,包括引脚上拉/下拉电阻。内部可以使用电流消耗(动态)来估计。典型的确定电流的性能特性实际操作下vdd的田园画绘制条件:Pdynamic=田园诗VDDN(3)其中n是正在使用的驱动器ic的数量。注意n是通常是一个集成电路,即使集成电路有tw o通道,除非两个或多个驱动器IC与驱动器A并联大负荷。一旦确定驱动器中的功率消散,驱动器结相对于电路板CAN上升使用下列热方程进行评估,假设为类似的热设计(散热和气流)Tj=ptotalΨjb+Tb(4)W:这里:Tj=驱动器连接温度;Ψjb=(psi)热特性参数总功率与温升的关系消散;以及tb=板温,定义见热特性表。为了给出一个数值例子,假设为12 V VDD(VBIAS)系统,同步整流器开关栅极总电荷为60 NCVGS=7V。因此,并联的TW O器件120 NC门电荷。以300 kHz,总功率损耗为:Pgate=120 NC7伏300千赫2=0.504瓦(5)Pdynamic=3.0毫安121=0.036瓦(6)ptotal=0.540瓦(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的表面有气流。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℃;W,80%降额,TJ W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–0.54 W42°C/W=97°C

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