解析 ON Semiconductor FAN7085 - GF085 高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器
一、產(chǎn)品概述
ON Semiconductor(現(xiàn)更名為 onsemi)推出的 FAN7085 - GF085 是一款帶有復(fù)位輸入和內(nèi)置充電 FET 的高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng) IC,專(zhuān)為 MOSFET 或 IGBT 的高壓、高速驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì),最高可在 300V 電壓下工作。該產(chǎn)品采用了 ON Semiconductor 的高壓工藝和共模噪聲消除技術(shù),能在高 dV/dt 噪聲環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。
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二、產(chǎn)品特性
2.1 高可靠性與兼容性
- AEC Q100 認(rèn)證:符合汽車(chē)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),適用于對(duì)可靠性要求極高的汽車(chē)電子應(yīng)用。
- 寬電壓范圍:浮動(dòng)通道設(shè)計(jì)支持高達(dá) 300V 的自舉操作,柵極驅(qū)動(dòng)電源范圍為 4.5V 至 20V。
- 抗負(fù)瞬態(tài)電壓:VS 引腳能夠耐受負(fù)瞬態(tài)電壓,且具有 dv/dt 免疫能力。
- 邏輯輸入兼容性:邏輯輸入與標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容,方便與其他數(shù)字電路集成。
2.2 保護(hù)與控制功能
- 欠壓鎖定(UVLO):當(dāng) VCC 和 VBS 低于指定閾值電壓時(shí),UVLO 電路可防止器件誤操作。
- 復(fù)位輸入:通過(guò)復(fù)位輸入信號(hào)可靈活控制驅(qū)動(dòng)器的啟用和禁用。
- 內(nèi)置充電 FET:用于自舉電路刷新,對(duì)于需要在負(fù)載高低側(cè)進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作的電路拓?fù)浞浅S杏谩?/li>
三、典型應(yīng)用
3.1 汽車(chē)領(lǐng)域
- 柴油和汽油噴油器/閥門(mén):可精確控制噴油器和閥門(mén)的開(kāi)關(guān),提高燃油噴射效率和發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
3.2 電力電子領(lǐng)域
- MOSFET 和 IGBT 高側(cè)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用:為 MOSFET 和 IGBT 提供穩(wěn)定的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào),確保功率開(kāi)關(guān)的可靠工作。
四、技術(shù)參數(shù)
4.1 絕對(duì)最大額定值
| 參數(shù) | 符號(hào) | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 高側(cè)浮動(dòng)電源電壓 | VBS | -0.3 | 25 | V |
| 高側(cè)驅(qū)動(dòng)器輸出級(jí)電壓(負(fù)瞬態(tài):0.5 ms,外部 MOSFET 關(guān)斷) | VB | -5 | 325 | V |
| 高側(cè)浮動(dòng)電源偏移電壓(負(fù)瞬態(tài) 0.2 us) | Vs | -25 | 300 | V |
| 高側(cè)浮動(dòng)輸出電壓 | VHO | VS - 0.3 | VB + 0.3 | V |
| 電源電壓 | VCC | -0.3 | 25 | V |
| IN - 輸入電壓 | VIN | -0.3 | Vcc + 0.3 | V |
| RESET - 輸入電壓 | VRES | -0.3 | Vcc + 0.3 | V |
| 功率耗散 | Pd | 0.625 | W | |
| 熱阻(結(jié)到環(huán)境) | Rthja | 200 | °C/W | |
| 靜電放電電壓(人體模型) | VESD | 1.5K | V | |
| 充電器件模型 | VCDM | 500 | V | |
| 結(jié)溫 | Tj | 150 | °C | |
| 存儲(chǔ)溫度 | TS | -55 | 150 | °C |
4.2 推薦工作條件
| 參數(shù) | 符號(hào) | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 高側(cè)浮動(dòng)電源電壓(DC)(瞬態(tài):-10V@ 0.2 us) | VB | VS + 4.5 | VS + 20 | V |
| 高側(cè)浮動(dòng)電源偏移電壓(DC)(@VBS = 7V) | VS | -3 | 300 | V |
| 高側(cè)浮動(dòng)電源偏移電壓(瞬態(tài))(0.2us @VBS < 25V) | VS | -25 | 300 | V |
| 高側(cè)浮動(dòng)輸出電壓 | VHO | Vs | VB | V |
| 允許的偏移電壓轉(zhuǎn)換速率 | dv/dt | - | 50 | V/ns |
| 邏輯部分電源電壓 | VCC | 4.5 | 20 | V |
| IN - 輸入電壓 | VIN | 0 | Vcc | V |
| RESET - 輸入電壓 | VRESET | 0 | Vcc | V |
| 開(kāi)關(guān)頻率 | Fs | 200K | Hz | |
| 最小低輸入寬度 | tIN(low,min) | 560 | - | ns |
| 最小高輸入寬度 | tIN(high,min) | 60 | - | ns |
| VB 相對(duì)于 GND 的最小工作電壓 | VB (MIN) | 4 | - | V |
| 環(huán)境溫度 | Ta | -40 | 125 | °C |
4.3 靜態(tài)電氣特性
在 -40°C <= Ta <= 125°C,VCC = 5V,VBS = 7V,VS = 0V,VRESET = 5V,RL = 50Ω,CL = 2.5nF 的條件下:
- 電源特性:如 VCC 和 VBS 電源欠壓正閾值、負(fù)閾值、滯回等參數(shù)。
- 輸入特性:包括 IN - 和 RESET - 的高低邏輯電平輸入電壓、輸入偏置電流、輸入電阻等。
- 輸出特性:如高電平輸出電壓、低電平輸出電壓、峰值輸出源電流、峰值輸出灌電流、等效輸出電阻等。
- 充電特性:充電 FET 的導(dǎo)通和關(guān)斷傳播延遲、導(dǎo)通狀態(tài)電壓降等。
- 死區(qū)時(shí)間特性:高側(cè)關(guān)斷到充電柵極導(dǎo)通、充電柵極關(guān)斷到高側(cè)導(dǎo)通的時(shí)間。
4.4 動(dòng)態(tài)電氣特性
同樣在上述條件下,包含輸入到輸出的導(dǎo)通和關(guān)斷傳播延遲、RESET 到輸出的導(dǎo)通和關(guān)斷傳播延遲、輸出上升時(shí)間和下降時(shí)間等參數(shù)。
五、邏輯表與應(yīng)用電路
5.1 邏輯表
通過(guò)邏輯表可以清晰地了解 VCC、VBS、RESET -、IN - 與 Ho 和 RechFET 狀態(tài)之間的關(guān)系,為電路設(shè)計(jì)和控制提供依據(jù)。
5.2 典型應(yīng)用電路
文檔中給出了典型應(yīng)用電路和應(yīng)用示例,幫助工程師快速搭建實(shí)際應(yīng)用電路。同時(shí),還提供了輸入 - 輸出波形圖,包括輸入/輸出時(shí)序圖、復(fù)位時(shí)序圖、VB 壓降圖等,有助于工程師分析電路的工作狀態(tài)和性能。
六、性能圖表
性能圖表基于 -40°C 至 125°C 的環(huán)境溫度,展示了各種參數(shù)隨溫度、電源電壓等因素的變化關(guān)系,如正 IN 和 RESET 閾值與 VCC 電源的關(guān)系、輸出灌電流與 VBS 電源的關(guān)系等。這些圖表對(duì)于工程師在不同工作條件下評(píng)估和優(yōu)化電路性能具有重要參考價(jià)值。
七、總結(jié)
FAN7085 - GF085 高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器憑借其豐富的特性、廣泛的應(yīng)用范圍和詳細(xì)的技術(shù)參數(shù),為電子工程師在設(shè)計(jì)高壓、高速驅(qū)動(dòng)電路時(shí)提供了一個(gè)可靠的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中,工程師需要根據(jù)具體需求和工作條件,合理選擇和使用該產(chǎn)品,并結(jié)合相關(guān)的性能圖表和應(yīng)用信息,確保電路的穩(wěn)定運(yùn)行和性能優(yōu)化。大家在使用過(guò)程中,有沒(méi)有遇到過(guò)類(lèi)似產(chǎn)品的應(yīng)用難題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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