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        HIP6601B, HIP6603B, HIP6604B 同步整流Buck MOSFET驅動器

        時間:2020-1-17, 來源:互聯網, 文章類別:元器件知識庫

        HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B是專門設計用于同步驅動兩個功率N溝道mosfet整流buck變換器拓撲。這些驅動因素加在一起帶HIP63xx或ISL65xx系列多相降壓PWM控制器和mosfet構成了先進微處理器的一個完整的核心電壓調節器解決方案。HIP6601B以同步方式驅動下澆口整流至12V,上柵極可獨立工作驅動范圍從5V到12V。HIP6603B驅動在5V到12V范圍內的上下柵極驅動電壓靈活性提供了優化的優點涉及開關損耗權衡的應用以及傳導損耗。HIP6604B可以配置為HIP6601B或HIP6603B。HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B具有高效開關電源的能力頻率高達2兆赫的mosfet。每個司機都有能力以30ns的傳播延遲驅動3000pF負載50ns轉換時間。這些產品實現只有一個外部需要電容器。這降低了實現的復雜性。并允許使用更高的性能、成本效益,N溝道mosfet。自適應穿透保護是集成以防止兩個mosfet傳導同時。

        特征

        驅動兩個N通道mosfet

        自適應穿透保護

        內部引導設備

        支持高開關頻率

        快速輸出上升時間

        傳播延遲30ns

        小型8 Ld SOIC和EPSOIC以及16 Ld QFN封裝

        雙柵極驅動電壓,實現最佳效率

        輸出級關閉的三態輸入

        提供欠壓保護

        QFN包

        符合JEDEC PUB95 MO-220 QFN Quad Flat沒有潛在客戶產品大綱。

        接近芯片規模的封裝尺寸;改善了PCB效率高,外形更薄。

        無鉛(符合RoHS)

        應用

        英特爾奔騰III、AMD的核心電壓電源Athlon™微處理器

        高頻低剖面DC/DC轉換器

        大電流低壓DC/DC轉換器

        相關文獻

        技術簡介TB363,操作指南和

        加工濕敏表面貼裝器件(SMD)

        典型應用:使用HIP6301和HIP6601B門驅動器的3通道轉換器

        電氣規范推薦的操作條件,除非另有說明。黑體限制適用于操作溫度范圍,0°C至+85°C

        注:

        除非另有規定,否則具有最小和/或最大限值的參數在+25°C下進行100%測試。通過表征確定的溫度限值也不是生產測試。

        功能管腳

        磨損(銷1),(銷16 QFN)上柵極驅動輸出。接高壓門N溝道MOSFET。護套(針腳2),(針腳2 QFN)上柵極驅動器的浮動引導供應管腳。在這個引腳和相位引腳。自舉電容器為打開上面的MOSFET。與船串聯的電阻器在某些應用中需要電容器來減少損耗在啟動銷上。參見第8頁的“內部引導設備”用于指導選擇合適的電容器和電阻值。脈寬調制(引腳3),(引腳3 QFN)脈寬調制信號是驅動器的控制輸入。脈沖寬度調制在操作過程中,信號可以進入三種不同的狀態,請參見“三態脈沖寬度調制輸入”,見第8頁,了解更多詳細信息。連接該引腳連接到控制器的PWM輸出。接地(引腳4),(引腳4 QFN)偏壓和參考地。所有信號參考這個節點。PGND(僅限5針QFN封裝)該引腳是下柵極驅動器的電源接地回路。LGATE(插腳5),(插腳7 QFN)下柵極驅動輸出。接低壓門功率N溝道MOSFET。VCC(插腳6),(插腳9 QFN)將此引腳連接到+12V偏置電源。高品質從這個引腳到接地的旁路電容器。LVCC(僅限引腳10 QFN封裝)降低柵極驅動器電源電壓。

        PVCC(引腳7),(引腳11 QFN)

        對于HIP6601B和HIP6604B,此引腳提供上柵極驅動偏置。將此引腳從+12V連接到+5V。對于HIP6603B,此銷同時提供上部和降低柵極驅動偏置。將此引腳連接到+12V或+5V。相位(引腳8),(引腳14 QFN)將此引腳連接到上MOSFET的源和下部MOSFET的漏極。相電壓為監控自適應穿透保護。這個別針還為上柵極驅動器提供返回路徑。

        說明

        操作:專為多功能性和速度而設計的HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B雙MOSFET驅動器控制高壓側以及從外部提供的低側N通道FET脈沖寬度調制信號。上下閘門保持在低位,直到駕駛員已初始化。一旦VCC電壓超過VCC上升臨界值(見第5頁的“電氣規范”)脈沖寬度調制信號控制柵極轉換。上升的邊緣打開脈寬調制啟動關閉下部MOSFET(參見“時序圖”,第7頁)。經過短暫的傳播延遲[tPDLLGATE],下澆口開始下降。典型的墜落“電氣規范”中提供了時間[tFLGATE]在第5頁。自適應直通電路監控LGATE電壓并確定上柵極延遲時間[tPDHUGATE]基于LGATE電壓的速度下降到2.2V以下。這可以防止上下mosfet不能同時傳導或穿透。一旦延遲期結束,上澆口驅動裝置開始上升[tRUGATE],上部MOSFET開啟

        脈寬調制上的下降過渡指示上部的關閉MOSFET和下MOSFET的開啟。短發在上澆口開始下降[磨損]。同樣,自適應穿墻電路確定了較低的門延遲時間,tPDHLGATE公司。相電壓被監控當相位降到0.5V以下時,允許柵極上升下澆口然后上升[tRLGATE],打開下澆口MOSFET。三態PWM輸入HIP660X驅動程序的一個獨特功能是關閉至脈寬調制輸入的窗口。如果PWM信號進入并保持在一個集合的關閉窗口內延遲時間,輸出驅動程序被禁用MOSFET柵極被拉低并保持在低位。關機狀態當脈寬調制信號移到關閉窗口。否則,PWM上升和下降電氣規范中概述的閾值確定當上下閘門啟用時。自適應穿透保護兩種驅動均采用自適應穿透式保護防止上下MOSFET導電同時短路輸入電源。這是通過確保下降門關閉一個在另一個被允許上升之前的MOSFET。在關閉較低的MOSFET時,LGATE電壓為監控,直到達到2.2V閾值,此時烏加特被釋放起來。自適應直通電路在磨齒關閉期間監測相電壓。一次相位已降至0.5V閾值以下,LGATE允許上升。在下閘上升時間。如果相位沒有下降到250ns內0.5V,LGATE取高以保持自舉電容器充電。如果相電壓超過在此期間,0.5V閾值保持較高超過2μs時,LGATE變低。上部和較低的門被保持在較低的位置,直到脈沖寬度調制信號。上電復位(POR)功能在初始啟動期間,監控VCC電壓上升柵極驅動器保持在低位,直到典型的VCC上升閾值達到9.95伏。一旦VCC閾值上升超過此值時,脈寬調制輸入信號控制柵極開車。如果VCC下降到低于典型的VCC下降閾值運行期間為7.6V,然后再次保持兩個閘門驅動器低。這種情況持續到VCC電壓超過VCC上升閾值。內部引導設備HIP6601B、HIP6603B和HIP6604B驅動程序都具有內部引導設備。只需添加外部電容器通過引導和相位引腳完成自舉電路自舉電容器必須具有最大電壓。額定值高于VCC+5V。自舉電容器可以從下列方程式中選擇

        其中,QGATE是全部對上MOSFET的柵極充電。VBOOT項是定義為上驅動軌道的允許下垂。例如,假設選擇一個HUF76139作為上MOSFET。門電荷,QGATE,根據數據對于10V上柵極驅動,板材為65nC。我們假設在脈寬調制周期內,驅動電壓下降200毫伏。我們發現需要至少0.325℉的自舉電容。下一個較大的標準值電容為0.33μF。在需要從+12V或更高,PVCC連接到+12V電源,啟動需要與啟動電容器串聯的電阻器。這個這些設計的功率密度增加會導致由于在給定電路中快速切換較大電流寄生元素。增加啟動電阻允許用于調諧電路,直到啟動時的峰值鈴聲為從啟動到接地低于29V,從啟動到VCC低于17V。5的啟動電阻值通常滿足此標準。在某些應用中,一個調諧良好的啟動電阻可以降低啟動管腳響,但與GND峰值的相位響鈴超過17伏。一個柵極電阻放在磨牙上控制器和上MOSFET柵極之間的軌跡是建議減少相位節點上的振鈴減慢上MOSFET的開啟速度。柵極電阻器2到10之間的值通常會將相位降低到地面峰值低于17伏。柵極驅動電壓通用性HIP6601B和HIP6603B提供用戶總數選擇柵極驅動電壓的靈活性。HIP6601B型下柵極驅動器固定在VCC[+12V],但上柵極驅動器導軌的電壓范圍從12V到5V取決于電壓施加在PVCC上。HIP6603B系上一起降低傳動軌。簡單地從PVCC上的5V至12V將設置兩個驅動軌電壓。

        功耗

        封裝功耗主要是所選開關頻率和總門電荷莫斯費特。計算驅動程序中的功耗理想的應用程序對確保安全操作至關重要。超過最大允許功耗水平將推動IC超出最大推薦±125°C. The最大工作結溫SO8封裝的允許IC功耗為大約800兆瓦。當將驅動程序設計為應用時,建議進行以下計算以確保在所需的位置安全運行所選mosfet的頻率。權力消散了由驅動程序近似為:

        其中fsw是PWM信號的開關頻率。似曾相識VL代表上下柵極軌電壓。曲QL是由MOSFET的選擇和任何增加到門釘。IDDQ VCC產品是靜態電源一般為30兆瓦。功耗近似是功率的結果。從上下大門進出。但是內部引導裝置也能耗散芯片上的能量在刷新周期中。表達這種力量上面的MOSFET總柵電荷解釋如下。當較低的MOSFET或它的體二極管傳導并將相位節點拉向地面。當引導設備引導時,當前路徑是使自舉電容器恢復新鮮的形狀。自從上柵極驅動一個MOSFET,電荷從自舉電容相當于柵極總電荷MOSFET的。因此,所需的刷新功率自舉電容器相當于對MOSFET的柵極電容充電。

        其中QLOSS是從引導中移除的總電荷電容器并提供給上柵極負載。1.05系數是從在描述之后。表征的基本電路不同加載配置文件和頻率的驅動程序是提供。CU和CL是上下閘門荷載電容器。將去耦電容器[0.15μF]添加到PVCC和VCC管腳。自舉電容值為0.01μF。在圖1中,CU和CL值是相同的,并且頻率相同從50千赫到2兆赫不等。PVCC和VCC是并列的一起提供+12V電源。曲線確實超過800兆瓦切斷,但在此點以上的連續操作不是推薦。圖2顯示了加載3nF時驅動器中的損耗在兩個門和每個門上。注意較高的上部由自舉裝置引起的柵極功耗刷新周期。再次,PVCC和VCC被捆綁在一起a+12V電源

        負載對功耗的影響如圖3。當柵極電容器從1nF到5nF不等。VCC和PVCC連接在一起以及+12V電源。圖4、5和6顯示了相同的結果PVCC上a+5V電源HIP6603B的特性VCC連接到+12V電源。由于上下柵極電容都可以變化,圖8顯示了相對于下澆口的耗散曲線上柵極電容保持恒定在3的電容不同的價值觀。這些曲線僅適用于到期的HIP6601B電源配置。




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