ZHCAD78 October   2023 LM2005 , LM2101 , LM2103 , LM2104 , LM2105 , LM5108 , UCC27531 , UCC27710 , UCC44273

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2栅极驱动器 IC 配置
  6. 3主要电压和电流规格
    1. 3.1 额定电压
    2. 3.2 峰值电流
  7. 4稳健特性
    1. 4.1 欠压锁定
    2. 4.2 负电压处理能力
    3. 4.3 跨导保护
  8. 5布板空间、热性能和其他注意事项
  9. 6总结
  10. 7参考资料

6 总结

要选择合适的栅极驱动器，必须在稳健性、尺寸/成本以及与其他系统元件（如微控制器和电源开关）的兼容性之间进行权衡。例如：

  • 紧凑型家用电器可能很重视如何尽可能减小 PCB 尺寸，并选择具有集成元件并提供更高热性能的小型 SON 封装。
  • 电动自行车等大批量消费类市场可能会强调选择采用多源引脚排列且具有成本效益的通用驱动器。
  • 具有较大噪声的电机系统可能会优先考虑稳健性，并根据电压范围或击穿保护方法进行精心挑选。
  • 步进驱动系统可能需要适应有限的 GPIO 微控制器，并寻找支持单 PWM 输入的驱动器。

表 6-1 和表 6-2 总结了直流电机驱动系统的一些常见设计注意事项，以及可以满足这些需求的栅极驱动器。有关特性和规格的更多详细信息，请参阅器件数据表。

表 6-1 半桥驱动器快速参考表
设计注意事项LM2101LM2103、LM2104LM2105LM5108UCC27710UCC27301A
自举电源电压

绝对最大 VHB（针对电机瞬态的裕度）。

107V107V107V110V700V120V
负电压处理能力(1)

绝对最小瞬态 VHS（针对负瞬态的裕度）。

-19.5V-19.5V-19.5V–7V–11V(1)–(24–VDD) V

互锁或死区时间

击穿保护。

✗

✓

（固定死区时间）

✗

✓

（互锁）

✓

（互锁）

✓

（互锁）

集成式自举二极管

减少元件。

✗✗✓✓✗✓

封装

大致尺寸。

5x4mm (SOIC)

2x2mm (WSON)

5x4mm (SOIC)

5x4mm (SOIC)

2x2mm (WSON)

3x3mm (VSON)5x4mm (SOIC)

5x4mm (SOIC)

3x3mm (VSON)

拉电流/灌电流

无需外部升压级即可获得更大电流。

0.5A/0.8A0.5A/0.8A0.5A/0.8A1.6A/2.6A0.5A/1.0A3.7A/4.5A

UVLO

有助于防止电源开关过热。

8V8V5V5V10V8V

单输入兼容性

减少 PWM 信号。

✗✓(1)✗✗✗✗
推荐使用的场合 只需极少的功能，或者只有成本最为关键。支持单个 PWM 输入是首要任务。布板空间和成本最为关键。并联驱动多个开关或高频驱动。高压应用要求 VHB 裕度 > 120V。驱动线圈（线性电机）或高频直流电机。
表 6-2 低侧驱动器快速参考表
设计注意事项UCC27517AUCC27531UCC27624
通道数量112

电源电压 (VDD)

绝对最大 VDD（针对瞬态的裕度）。

20V35V30V

负电压处理能力

建议最小瞬态 VIN（针对负瞬态的裕度）。

0V–5V-10V

封装

大致尺寸。

2.9x1.6mm (SOT-23)

5x4mm (SOIC)

2.9x1.6mm (SOT-23)

5x4mm (SOIC)

3x3mm (VSON)

拉电流/灌电流

无需外部升压级即可获得更大电流。

4A/4A2.5A/5A5A/5A

UVLO

有助于防止电源开关过热。

5V8V5V
推荐使用的场合 驱动单个 MOSFET 以及布板空间和成本最为关键。驱动单个 IGBT（或 MOSFET）以及稳健性最为关键。驱动多个 MOSFET 以及稳健性最为关键。
1. 这些值仅根据特征进行验证，并未经过生产测试。
1. 这是建议的最小规格（没有为此器件指定绝对最小值）。当 HB–HS = 20V 时，HS 的逻辑工作电压为 –11V 至 +600V。更多详细信息，请参阅 UCC27710 数据表。
1. LM2103 具有反相 LI 引脚 (nLI)。LM2104 具有一个输入引脚 (INH) 和一个反相关断引脚 (nSD)。