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时间:2020-1-17, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B是专门设计用于同步驱动两个功率N沟道mosfet整流buck变换器拓扑。这些驱动因素加在一起带HIP63xx或ISL65xx系列多相降压PWM控制器和mosfet构成了先进微处理器的一个完整的核心电压调节器解决方案。HIP6601B以同步方式驱动下浇口整流至12V,上栅极可独立工作驱动范围从5V到12V。HIP6603B驱动在5V到12V范围内的上下栅极驱动电压灵活性提供了优化的优点涉及开关损耗权衡的应用以及传导损耗。HIP6604B可以配置为HIP6601B或HIP6603B。HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B具有高效开关电源的能力频率高达2兆赫的mosfet。每个司机都有能力以30ns的传播延迟驱动3000pF负载50ns转换时间。这些产品实现只有一个外部需要电容器。这降低了实现的复杂性。并允许使用更高的性能、成本效益,N沟道mosfet。自适应穿透保护是集成以防止两个mosfet传导同时。

特征

驱动两个N通道mosfet

自适应穿透保护

内部引导设备

支持高开关频率

快速输出上升时间

传播延迟30ns

小型8 Ld SOIC和EPSOIC以及16 Ld QFN封装

双栅极驱动电压,实现最佳效率

输出级关闭的三态输入

提供欠压保护

QFN包

符合JEDEC PUB95 MO-220 QFN Quad Flat没有潜在客户产品大纲。

接近芯片规模的封装尺寸;改善了PCB效率高,外形更薄。

无铅(符合RoHS)

应用

英特尔奔腾III、AMD的核心电压电源Athlon™微处理器

高频低剖面DC/DC转换器

大电流低压DC/DC转换器

相关文献

技术简介TB363,操作指南和

加工湿敏表面贴装器件(SMD)

典型应用:使用HIP6301和HIP6601B门驱动器的3通道转换器

电气规范推荐的操作条件,除非另有说明。黑体限制适用于操作温度范围,0°C至+85°C

注:

除非另有规定,否则具有最小和/或最大限值的参数在+25°C下进行100%测试。通过表征确定的温度限值也不是生产测试。

功能管脚

磨损(销1),(销16 QFN)上栅极驱动输出。接高压门N沟道MOSFET。护套(针脚2),(针脚2 QFN)上栅极驱动器的浮动引导供应管脚。在这个引脚和相位引脚。自举电容器为打开上面的MOSFET。与船串联的电阻器在某些应用中需要电容器来减少损耗在启动销上。参见第8页的“内部引导设备”用于指导选择合适的电容器和电阻值。脉宽调制(引脚3),(引脚3 QFN)脉宽调制信号是驱动器的控制输入。脉冲宽度调制在操作过程中,信号可以进入三种不同的状态,请参见“三态脉冲宽度调制输入”,见第8页,了解更多详细信息。连接该引脚连接到控制器的PWM输出。接地(引脚4),(引脚4 QFN)偏压和参考地。所有信号参考这个节点。PGND(仅限5针QFN封装)该引脚是下栅极驱动器的电源接地回路。LGATE(插脚5),(插脚7 QFN)下栅极驱动输出。接低压门功率N沟道MOSFET。VCC(插脚6),(插脚9 QFN)将此引脚连接到+12V偏置电源。高品质从这个引脚到接地的旁路电容器。LVCC(仅限引脚10 QFN封装)降低栅极驱动器电源电压。

PVCC(引脚7),(引脚11 QFN)

对于HIP6601B和HIP6604B,此引脚提供上栅极驱动偏置。将此引脚从+12V连接到+5V。对于HIP6603B,此销同时提供上部和降低栅极驱动偏置。将此引脚连接到+12V或+5V。相位(引脚8),(引脚14 QFN)将此引脚连接到上MOSFET的源和下部MOSFET的漏极。相电压为监控自适应穿透保护。这个别针还为上栅极驱动器提供返回路径。

说明

操作:专为多功能性和速度而设计的HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B双MOSFET驱动器控制高压侧以及从外部提供的低侧N通道FET脉冲宽度调制信号。上下闸门保持在低位,直到驾驶员已初始化。一旦VCC电压超过VCC上升临界值(见第5页的“电气规范”)脉冲宽度调制信号控制栅极转换。上升的边缘打开脉宽调制启动关闭下部MOSFET(参见“时序图”,第7页)。经过短暂的传播延迟[tPDLLGATE],下浇口开始下降。典型的坠落“电气规范”中提供了时间[tFLGATE]在第5页。自适应直通电路监控LGATE电压并确定上栅极延迟时间[tPDHUGATE]基于LGATE电压的速度下降到2.2V以下。这可以防止上下mosfet不能同时传导或穿透。一旦延迟期结束,上浇口驱动装置开始上升[tRUGATE],上部MOSFET开启

脉宽调制上的下降过渡指示上部的关闭MOSFET和下MOSFET的开启。短发在上浇口开始下降[磨损]。同样,自适应穿墙电路确定了较低的门延迟时间,tPDHLGATE公司。相电压被监控当相位降到0.5V以下时,允许栅极上升下浇口然后上升[tRLGATE],打开下浇口MOSFET。三态PWM输入HIP660X驱动程序的一个独特功能是关闭至脉宽调制输入的窗口。如果PWM信号进入并保持在一个集合的关闭窗口内延迟时间,输出驱动程序被禁用MOSFET栅极被拉低并保持在低位。关机状态当脉宽调制信号移到关闭窗口。否则,PWM上升和下降电气规范中概述的阈值确定当上下闸门启用时。自适应穿透保护两种驱动均采用自适应穿透式保护防止上下MOSFET导电同时短路输入电源。这是通过确保下降门关闭一个在另一个被允许上升之前的MOSFET。在关闭较低的MOSFET时,LGATE电压为监控,直到达到2.2V阈值,此时乌加特被释放起来。自适应直通电路在磨齿关闭期间监测相电压。一次相位已降至0.5V阈值以下,LGATE允许上升。在下闸上升时间。如果相位没有下降到250ns内0.5V,LGATE取高以保持自举电容器充电。如果相电压超过在此期间,0.5V阈值保持较高超过2μs时,LGATE变低。上部和较低的门被保持在较低的位置,直到脉冲宽度调制信号。上电复位(POR)功能在初始启动期间,监控VCC电压上升栅极驱动器保持在低位,直到典型的VCC上升阈值达到9.95伏。一旦VCC阈值上升超过此值时,脉宽调制输入信号控制栅极开车。如果VCC下降到低于典型的VCC下降阈值运行期间为7.6V,然后再次保持两个闸门驱动器低。这种情况持续到VCC电压超过VCC上升阈值。内部引导设备HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B驱动程序都具有内部引导设备。只需添加外部电容器通过引导和相位引脚完成自举电路自举电容器必须具有最大电压。额定值高于VCC+5V。自举电容器可以从下列方程式中选择

其中,QGATE是全部对上MOSFET的栅极充电。VBOOT项是定义为上驱动轨道的允许下垂。例如,假设选择一个HUF76139作为上MOSFET。门电荷,QGATE,根据数据对于10V上栅极驱动,板材为65nC。我们假设在脉宽调制周期内,驱动电压下降200毫伏。我们发现需要至少0.325℉的自举电容。下一个较大的标准值电容为0.33μF。在需要从+12V或更高,PVCC连接到+12V电源,启动需要与启动电容器串联的电阻器。这个这些设计的功率密度增加会导致由于在给定电路中快速切换较大电流寄生元素。增加启动电阻允许用于调谐电路,直到启动时的峰值铃声为从启动到接地低于29V,从启动到VCC低于17V。5的启动电阻值通常满足此标准。在某些应用中,一个调谐良好的启动电阻可以降低启动管脚响,但与GND峰值的相位响铃超过17伏。一个栅极电阻放在磨牙上控制器和上MOSFET栅极之间的轨迹是建议减少相位节点上的振铃减慢上MOSFET的开启速度。栅极电阻器2到10之间的值通常会将相位降低到地面峰值低于17伏。栅极驱动电压通用性HIP6601B和HIP6603B提供用户总数选择栅极驱动电压的灵活性。HIP6601B型下栅极驱动器固定在VCC[+12V],但上栅极驱动器导轨的电压范围从12V到5V取决于电压施加在PVCC上。HIP6603B系上一起降低传动轨。简单地从PVCC上的5V至12V将设置两个驱动轨电压。

功耗

封装功耗主要是所选开关频率和总门电荷莫斯费特。计算驱动程序中的功耗理想的应用程序对确保安全操作至关重要。超过最大允许功耗水平将推动IC超出最大推荐±125°C. The最大工作结温SO8封装的允许IC功耗为大约800兆瓦。当将驱动程序设计为应用时,建议进行以下计算以确保在所需的位置安全运行所选mosfet的频率。权力消散了由驱动程序近似为:

其中fsw是PWM信号的开关频率。似曾相识VL代表上下栅极轨电压。曲QL是由MOSFET的选择和任何增加到门钉。IDDQ VCC产品是静态电源一般为30兆瓦。功耗近似是功率的结果。从上下大门进出。但是内部引导装置也能耗散芯片上的能量在刷新周期中。表达这种力量上面的MOSFET总栅电荷解释如下。当较低的MOSFET或它的体二极管传导并将相位节点拉向地面。当引导设备引导时,当前路径是使自举电容器恢复新鲜的形状。自从上栅极驱动一个MOSFET,电荷从自举电容相当于栅极总电荷MOSFET的。因此,所需的刷新功率自举电容器相当于对MOSFET的栅极电容充电。

其中QLOSS是从引导中移除的总电荷电容器并提供给上栅极负载。1.05系数是从在描述之后。表征的基本电路不同加载配置文件和频率的驱动程序是提供。CU和CL是上下闸门荷载电容器。将去耦电容器[0.15μF]添加到PVCC和VCC管脚。自举电容值为0.01μF。在图1中,CU和CL值是相同的,并且频率相同从50千赫到2兆赫不等。PVCC和VCC是并列的一起提供+12V电源。曲线确实超过800兆瓦切断,但在此点以上的连续操作不是推荐。图2显示了加载3nF时驱动器中的损耗在两个门和每个门上。注意较高的上部由自举装置引起的栅极功耗刷新周期。再次,PVCC和VCC被捆绑在一起a+12V电源

负载对功耗的影响如图3。当栅极电容器从1nF到5nF不等。VCC和PVCC连接在一起以及+12V电源。图4、5和6显示了相同的结果PVCC上a+5V电源HIP6603B的特性VCC连接到+12V电源。由于上下栅极电容都可以变化,图8显示了相对于下浇口的耗散曲线上栅极电容保持恒定在3的电容不同的价值观。这些曲线仅适用于到期的HIP6601B电源配置。




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