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  • ISO5852S 具有分离输出和有源保护特性的高 CMTI 2.5A 和 5A 增强型隔离式 IGBT、MOSFET 栅极驱动器

    • ZHCSE44C august   2015  – may 2023 ISO5852S

      PRODUCTION DATA  

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  • ISO5852S 具有分离输出和有源保护特性的高 CMTI 2.5A 和 5A 增强型隔离式 IGBT、MOSFET 栅极驱动器
  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 Revision History
  6. 5 说明（续）
  7. 6 Pin Configuration and Function
  8. 7 Specifications
    1. 7.1  Absolute Maximum Ratings
    2. 7.2  ESD Ratings
    3. 7.3  Recommended Operating Conditions
    4. 7.4  Thermal Information
    5. 7.5  Power Ratings
    6. 7.6  Insulation Specifications
    7. 7.7  Safety-Related Certifications
    8. 7.8  Safety Limiting Values
    9. 7.9  Electrical Characteristics
    10. 7.10 Switching Characteristics
    11. 7.11 Insulation Characteristics Curves
    12. 7.12 Typical Characteristics
  9. 8 Parameter Measurement Information
  10. 9 Detailed Description
    1. 9.1 Overview
    2. 9.2 Functional Block Diagram
    3. 9.3 Feature Description
      1. 9.3.1 Supply and Active Miller Clamp
      2. 9.3.2 Active Output Pulldown
      3. 9.3.3 Undervoltage Lockout (UVLO) With Ready (RDY) Pin Indication Output
      4. 9.3.4 Soft Turnoff, Fault ( FLT) and Reset ( RST)
      5. 9.3.5 Short Circuit Clamp
    4. 9.4 Device Functional Modes
  11. 10Application and Implementation
    1. 10.1 Application Information
    2. 10.2 Typical Applications
      1. 10.2.1 Design Requirements
      2. 10.2.2 Detailed Design Procedure
        1. 10.2.2.1  Recommended ISO5852S Application Circuit
        2. 10.2.2.2  FLT and RDY Pin Circuitry
        3. 10.2.2.3  Driving the Control Inputs
        4. 10.2.2.4  Local Shutdown and Reset
        5. 10.2.2.5  Global-Shutdown and Reset
        6. 10.2.2.6  Auto-Reset
        7. 10.2.2.7  DESAT Pin Protection
        8. 10.2.2.8  DESAT Diode and DESAT Threshold
        9. 10.2.2.9  Determining the Maximum Available, Dynamic Output Power, POD-max
        10. 10.2.2.10 Example
        11. 10.2.2.11 Higher Output Current Using an External Current Buffer
      3. 10.2.3 Application Curves
  12. 11Power Supply Recommendations
  13. 12Layout
    1. 12.1 Layout Guidelines
    2. 12.2 Layout Example
    3. 12.3 PCB Material
  14. 13Device and Documentation Support
    1. 13.1 Device Support
      1. 13.1.1 第三方产品免责声明
    2. 13.2 Documentation Support
      1. 13.2.1 Related Documentation
    3. 13.3 接收文档更新通知
    4. 13.4 支持资源
    5. 13.5 Trademarks
    6. 13.6 静电放电警告
    7. 13.7 术语表
  15. 14Mechanical, Packaging, and Orderable Information
  16. 重要声明
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Data Sheet

ISO5852S 具有分离输出和有源保护特性的高 CMTI 2.5A 和 5A 增强型
隔离式 IGBT、MOSFET 栅极驱动器

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

1 特性

  • 在 VCM = 1500V 时，共模瞬态抗扰度 (CMTI) 的最小值为 100kV/μs
  • 分离输出，可提供 2.5A 峰值拉电流和
    5A 峰值灌电流
  • 短传播延迟：76ns（典型值），
    110ns（最大值）
  • 2A 有源米勒钳位
  • 输出短路钳位
  • 短路期间的软关断 (STO)
  • 在检测到去饱和故障时通过 FLT 发出故障报警并通过 RST 复位
  • 具有就绪 (RDY) 引脚指示的输入和输出欠压锁定 (UVLO)
  • 有源输出下拉特性，在低电源或输入悬空的情况下默认输出低电平
  • 2.25V 至 5.5V 输入电源电压
  • 15V 至 30V 输出驱动器电源电压
  • 互补金属氧化物半导体 (CMOS) 兼容输入
  • 抑制短于 20ns 的输入脉冲和瞬态噪声
  • 工作温度：–40°C 至 +125°C（环境温度）
  • 可承受的隔离浪涌电压 12800VPK
  • 安全相关认证：
    • 符合 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12 标准的 8000 VPK VIOTM 和 2121 VPK VIORM 增强型隔离
    • 符合 UL 1577 标准且长达 1 分钟的 5700 VRMS 隔离
    • CSA 组件验收通知 5A，IEC 60950-1 和 IEC 60601-1 终端设备标准
    • 符合 EN 61010-1 和 EN 60950-1 标准的 TUV 认证
    • 经 GB4943.1-2011 CQC 认证

2 应用

  • 隔离式绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 和金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 驱动器：
    • 工业电机控制驱动
    • 工业电源
    • 太阳能逆变器
    • HEV 和 EV 电源模块
    • 感应加热

3 说明

ISO5852S 器件是一款用于 IGBT 和 MOSFET 的 5.7 kVRMS 增强型隔离栅极驱动器，具有分离输出（OUTH 和 OUTL）以及 2.5A 的拉电流能力和 5A 的灌电流能力。输入端可依靠 2.25V 到 5.5V 的单个电源供电运行。输出侧支持的电源电压范围为 15V 至 30V。两路互补 CMOS 输入控制栅极驱动器输出状态。76ns 的短暂传播时间保证了对于输出级的精确控制。

内置的去饱和 (DESAT) 故障检测功能可识别 IGBT 何时处于过流状态。检测到 DESAT 时，静音逻辑会立即阻断隔离器输出，并启动软关断过程以禁用 OUTH 引脚并将 OUTL 引脚拉至低电平持续 2μs。当 OUTL 引脚达到 2V 时（相对于最大负电源电势 VEE2），栅极驱动器会被“硬”拉至 VEE2 电势，从而立即将 IGBT 关断。

器件信息(1)
器件型号 封装 封装尺寸（标称值）
ISO5852S SOIC (16) 10.30mm × 7.50mm
(1) 有关所有的可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附录。
GUID-183CD3AA-171A-40A7-AB3E-08C7A5AAF6CD-low.gif功能方框图

4 Revision History

Changes from Revision B (January 2017) to Revision C (May 2023)

  • Added Additional manufacturing certification pending to Safety-Related Certifications tableGo

Changes from Revision A (September 2015) to Revision B (January 2017)

  • 将数据表标题从有源安全特性 更改为有源保护特性 Go
  • 将“特性”从“浪涌抗扰度为 12800VPK（根据 IEC 61000-4-5）”更改为“可承受的隔离浪涌电压 12800VPK”Go
  • Changed the minimum external tracking (creepage) parameter to the external creepage parameterGo
  • Changed the input-to-output test voltage parameter to the apparent charge parameterGo
  • Added the climatic category to the Insulation Specifications tableGo
  • Changed the CSA status from planned to certifiedGo
  • Added text ", but connecting CLAMP output of the gate driver to the IGBT gate is also not an issue." to Supply and Active Miller Clamp Go
  • Changed the second paragraph of the Typical Applications Go
  • Added text "and RST input signal" to the Design Requirements Go

Changes from Revision * (July 2015) to Revision A (September 2015)

  • 将特性 部分的“100kV/μs 最小共模瞬态抗扰度...”移至列表顶部Go
  • 将首页的“产品预发布”更改为完整数据表Go
  • 将说明 中的文本“3V 至 5.5V 的单电源”更改为“2.25V 至 5.5V 的单电源”Go
  • 将说明 中的文本“IGBT 处于过载状态”更改为“IGBT 处于过流状态”Go
  • 将说明 中的文本“并在最短 2μs 的时间跨度内降低 OUTL 上的电压”更改为“并在 2μs 的时间跨度内将 OUTL 拉至低电平”Go
  • 更改了功能方框图，在引脚 OUTL 上添加了 STOGo
  • 更改了说明 的第 3 段Go
  • Changed the minimum air gap (clearance) parameter to the external clearance parameterGo

5 说明（续）

当发生去饱和故障时，器件会通过隔离隔栅发送故障信号，以将输入端的 FLT 输出拉为低电平并阻断隔离器的输入。静音逻辑在软关断期间激活。FLT 的输出状态将被锁存，并只能在 RDY 引脚变为高电平后通过 RST 输入上的低电平有效脉冲复位。

如果在由双极输出电源供电的正常运行期间关断 IGBT，输出电压会被硬钳位为 VEE2。如果输出电源为单极，那么可采用有源米勒钳位，这种钳位会在一条低阻抗路径上灌入米勒电流，从而防止 IGBT 在高电压瞬态状态下发生动态导通。

栅极驱动器是否准备就绪待运行由两个欠压锁定电路控制，这两个电路会监视输入端和输出端的电源。如果任意一端电源不足，RDY 输出会变为低电平，否则该输出为高电平。

ISO5852S 采用 16 引脚小外形尺寸集成电路 (SOIC) 封装.此器件的额定工作环境温度范围为 -40°C 至 +125°C。

6 Pin Configuration and Function

GUID-30983C0A-A033-499F-A11A-7B3584FCCE5C-low.svg Figure 6-1 DWW Package16-Pin SOICTop View
Table 6-1 Pin Functions
PIN I/O DESCRIPTION
NAME NO.
CLAMP 7 O Miller clamp output
DESAT 2 I Desaturation voltage input
FLT 13 O Fault output, active-low during DESAT condition
GND1 9 — Input ground
16
GND2 3 — Gate drive common. Connect to IGBT emitter.
IN+ 10 I Non-inverting gate drive voltage control input
IN– 11 I Inverting gate drive voltage control input
OUTH 4 O Positive gate drive voltage output
OUTL 6 O Negative gate drive voltage output
RDY 12 O Power-good output, active high when both supplies are good.
RST 14 I Reset input, apply a low pulse to reset fault latch.
VCC1 15 — Positive input supply (2.25 V to 5.5 V)
VCC2 5 — Most positive output supply potential.
VEE2 1 — Output negative supply. Connect to GND2 for unipolar supply application.
8

7 Specifications

7.1 Absolute Maximum Ratings

Over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)(1)
MINMAXUNIT
VCC1Supply-voltage input sideGND1 – 0.36V
VCC2Positive supply-voltage output side(VCC2 – GND2)–0.335V
VEE2Negative supply-voltage output side(VEE2 – GND2)–17.50.3V
V(SUP2)Total-supply output voltage(VCC2 – VEE2)–0.335V
V(OUTH)Positive gate-driver output voltageVEE2 – 0.3VCC2 + 0.3V
V(OUTL)Negative gate-driver output voltageVEE2 – 0.3VCC2 + 0.3V
I(OUTH)Gate-driver high output currentMaximum pulse width = 10 μs, Maximum duty cycle = 0.2%)2.7A
I(OUTL)Gate-driver low output currentMaximum pulse width = 10 μs, Maximum duty cycle = 0.2%)5.5A
V(LIP)Voltage at IN+, IN–, FLT, RDY, RSTGND1 – 0.3VCC1 + 0.3V
I(LOP)Output current of FLT, RDY10mA
V(DESAT)Voltage at DESAT GND2 – 0.3 VCC2 + 0.3V
V(CLAMP)Clamp voltageVEE2 – 0.3VCC2 + 0.3V
TJJunction temperature–40150°C
TSTGStorage temperature–65150°C
(1) Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, which do not imply functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under Recommended Operating Conditions. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.

7.2 ESD Ratings

VALUEUNIT
V(ESD)Electrostatic dischargeHuman body model (HBM), per ANSI/ESDA/JEDEC JS-001(1)±4000V
Charged-device model (CDM), per JEDEC specification JESD22-C101(2)±1500
(1) JEDEC document JEP155 states that 500-V HBM allows safe manufacturing with a standard ESD control process.
(2) JEDEC document JEP157 states that 250-V CDM allows safe manufacturing with a standard ESD control process.

7.3 Recommended Operating Conditions

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)
MINNOMMAXUNIT
VCC1Supply-voltage input side2.255.5V
VCC2Positive supply-voltage output side (VCC2 – GND2)1530V
V(EE2)Negative supply-voltage output side (VEE2 – GND2)–150V
V(SUP2)Total supply-voltage output side (VCC2 – VEE2)1530V
V(IH)High-level input voltage (IN+, IN–, RST)0.7 × VCC1VCC1V
V(IL)Low-level input voltage (IN+, IN–, RST)00.3 × VCC1V
tUIPulse width at IN+, IN– for full output (CLOAD = 1 nF)40ns
tRSTPulse width at RST for resetting fault latch800ns
TAAmbient temperature–40125°C

 
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