JD10型驱动器应用说明.doc

JD10型驱动器应用说明1. 简介应用在对驱动要求较高的MOS及IGBT驱动中。2. 产品特点l 单管大功率MOS或IGBT模块驱动器。l 驱动延时极快：典型开启延时200ns，关闭延时120ns。甚至优于非隔离专用芯片。l 具有最高可达20A的瞬态驱动能力l 上升下降沿高达50nsl 工作占空比0100。l 对输入信号功率无要求。l 内置缓冲结构，对驱动上升沿没有要求。l 静态耗电低。l 输出供电电源与信号电源独立。l 具有关断脚，可以在50ns内快速关断。3. 外形尺寸151319205613图1，外形尺寸图具体尺寸及引出线方式，请咨询公司。4. 产品系列JD10：基本型JD100：外供电型JD105：逻辑输入型5. 原理框图输入缓冲 脉冲驱动 信号还原 功率驱动 输出供电dc/dc变换图2，原理框图6. 电参数参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输入电源电压VCC（3）VCC14.51516V输入信号电源VDDVDDJD1054.566VJD10121518V输入静态电流Iq输入为低45mA输入电源电流Iio输出开路60mAIil（1）180mA输入电压VIH2/3VDDVIL1/3VDD输出电压(1)VOHJD1015.6VVOL-5.1V输出阻抗Ro0.1输出灌电流（瞬态）Iou15脚20A输出拉电流（瞬态）Iod16脚20A绝缘电压VISO50Hz/1 min2000Vrms占空比范围D0100输入频率范围(4)Fin02(4)MHz上升延迟Trd160200nS下降延迟Tfd90120nS输出上升沿（1）Tr50nS输出下降沿（1）Tf50nS辅助开关延时(2)Tad1.5S辅助开关瞬态电流Iap1A故障关断延迟时间Toff50nS额定输出功率Po1.5W工作温度Top-55105存储温度Tst-65120注：(1) 测试条件：Ta=25，Vin=15V，Fin=50KHz，负载电容CL=100nF，3.3串。(2) 此延时为关闭延时。(3) JD100除外。(4) 特殊型号可以达5M。7. 引脚定义151319图3，引脚定义1VCC输入功率电源正DC/DC变换器电源输入。JD100除外2GND输入功率电源地DC/DC变换器电源输入。JD100除外3VDD输入信号电源正信号电源。4DR输入脉冲信号信号开关量输入。5GND输入信号地信号地。-13VD输出信号正电源14COM输出地输出信号地15DRU输出上管驱动上管，Ton开关管16DRD输出下管驱动下管，Toff开关管17SD关闭信号关闭输入信号，上拉电阻1K18VDRET输出信号负电源19DRA输出辅管驱动辅管延迟关闭信号输出，oc输出。8. 应用说明此驱动器为新一代驱动器，具有与以往驱动器不一样的理解。8.1. 对MOSFET和IGBT驱动器的认识MOSFET和IGBT都为电压型驱动，驱动器好坏关键在于在最短时间内提供栅极所需的电荷。所需的驱动电荷在实际应用中是一个变化值。器件开关电流，Vce电压，工作温度，实际线路布局都会影响到驱动电荷。有的资料并未给出栅极电荷，厂家给出的栅极驱动电荷是在一定测试条件下测得，与实际使用有出入。尽管在开关过程中起决定作用的是电荷，但从驱动能量角度，估算一个驱动功率，以及栅极电容是有必要的。由厂家资料：Cgc=CrssCge=Ciss-Crss由于实际应用Vce25V，因此厂家给出的电容值参考意义不大。按照电容值计算输出功率与实际相差很大。用驱动电荷计算。BSM300GB120D在300A，600V是栅极所需电荷3200nC。折算成电容时为107n。开通能量：对开关频率50K，栅极电压-5V-15V的条件：Po=0.5*0.05*0.107*202=1.07W8.2. 了解输出功率的意义JD10系列驱动器功能特殊，输出阻抗很小（设计阻抗0.97，而耗散功率2W以上的电阻。此条件很好满足，由于多数模块内部自建电阻都大于此值（BSM300GB120D内建电阻1.0），因此只要引线电感不会造成振荡及过压，JD10系列驱动器几乎可以直接驱动任何IGBT。l 以上计算受到工作条件限制，具体工作状况以实际使用为准。VDVDRET13151618191417图4，JD10输出结构8.3. 输入结构JD10系列驱动器具有CMOS缓冲结构，与CMOS兼容。对边沿及驱动功率没有要求，只要满足Von2/3VDD ，Voff20Al 优于大多数集成驱动芯片的延时能力，尤其对关闭脚输出进行了优化，延时50nS（典型值）。因此，可以在过流产生的瞬间关闭IGBT。典型应用见图8。图8，关闭脚应用8.4.4. 其它 JD10从功能上看适合驱动大功率MOSFET及IGBT，由于没有常见的3段式过流保护，更适用于大功率高频功率变换。 作为负载开关使用时，需要限制电流上升率。只要在快速保护瞬间，电流不超过IGBT额定值的2倍。由于JD10关闭反映很快，最大电流条件一般可以满足。电流限制后， dv/d