ISO5452-Q1 汽车5.7kVrms 2.5A/5A单通道隔离栅极驱动器数据手册

ISO5452-Q1 的电压为 5.7 kV RMS ，用于 IGBT 和 MOSFET 的增强型隔离式栅极驱动器，具有分离输出 OUTH 和 OUTL，可提供 2.5 A 拉电流和 5 A 灌电流。输入侧由 2.25V 至 5.5V 单电源供电。输出侧允许的电源范围从最小 15 V 到最大30 V。两个互补的 CMOS 输入控制栅极驱动器的输出状态。76 ns 的短传播时间确保了对输出级的精确控制。
*附件：iso5452-q1.pdf

内部去饱和 （DESAT） 故障检测可识别 IGBT 何时处于过流状态。检测到 DESAT 后，静音逻辑立即阻断隔离器的输出并启动软关断程序，禁用 OUTH，并在2 μs 的时间跨度内将 OUTL 拉至低电平。当 OUTL 相对于最负电源电位达到 2 V 时，V EE2 系列 ，栅极驱动器输出被用力拉至 VEE2 系列电位，立即关闭 IGBT。

当去饱和有效时，故障信号通过隔离栅发送，将输入侧的 FLT 输出拉低并阻止隔离器输入。Mute logic 通过 soft-off period 激活。FLT 输出条件是锁存的，只有在 RDY 变为高电平后，才能通过 RST 输入端的低有效脉冲进行复位。

当 IGBT 在双极输出电源正常工作期间关闭时，输出硬钳位至 V EE2 系列 .如果输出电源为单极性，则可以使用有源米勒箝位，允许米勒电流通过低阻抗路径吸收，从而防止 IGBT 在高压瞬态条件下动态导通。

栅极驱动器的运行准备情况由两个欠压锁定电路控制，用于监控输入侧和输出侧电源。如果任一侧电源不足，则 RDY 输出变为低电平，否则此输出为高电平。

ISO5452-Q1 采用 16 引脚 SOIC 封装。器件工作温度范围为 –40°C 至 +125°C 环境温度。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HBM 分类等级 3A
  • 器件 CDM 分类等级 C6
• V 时 50kV/μs （最小值）和 100kV/μs 典型共模瞬态抗扰度 （CMTI） 厘米 = 1500 伏
• 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：76 ns（典型值）、
  110 ns（最大值）
• 2A 有源米勒箝位
• Output Short-Circuit Clamp
• 短路期间的软关断 （STO）
• 去饱和检测时的故障警报在 FLT 上发出信号，并通过 RST 复位
• 输入和输出欠压锁定 （UVLO），带就绪 （RDY） 引脚指示
• 有源输出下拉和默认低电平输出，具有低电源或浮动输入
• 2.25V 至 5.5V 输入电源电压
• 15V 至 30V 输出驱动器电源电压
• CMOS 兼容输入
• 抑制短于 20 ns 的输入脉冲和噪声瞬变
• 隔离浪涌耐受电压 10000VPK
• 安全相关认证：
  • 8000 伏PKV物联网和 1420-VPKVIORM符合 DIN V VDE V 0884-10 （VDE V 0884-10）：2006-12 的增强隔离
  • 5700 伏RMS隔离 1 分钟，符合 UL 1577 标准
  • 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 的 TUV 认证
  • GB4943.1-2011 CQC 认证
  • 所有认证完成

参数

方框图

概述

ISO-Q是一款由Texas Instruments（TI）生产的高共模瞬态免疫（CMTI）隔离IGBT和MOSFET栅极驱动器。该驱动器专为汽车和工业应用设计，具备增强的隔离性能、灵活的供电选项以及多种主动保护功能。

主要特性

• ‌高CMTI能力‌：kV/μs的共模瞬态免疫能力，确保在恶劣电磁环境中稳定工作。
• ‌强化隔离‌：提供.kV RMS的隔离电压，满足安全标准，适用于强化绝缘应用。
• ‌灵活供电‌：输入侧支持.V至.V的单电源供电，输出侧支持V至V的电源范围。
• ‌双路输出‌：具有分裂的输出OUTH和OUTL，分别提供.A的源电流和A的灌电流。
• ‌主动保护功能‌：包括短路保护、欠压锁定（UVLO）、故障报警（FLT）和复位（RST）功能。

功能描述

输入与输出

• ‌输入接口‌：CMOS兼容输入，支持标准TTL电平信号。
• ‌输出接口‌：分裂输出OUTH和OUTL，分别用于驱动IGBT或MOSFET的栅极，提供增强的驱动能力。
• ‌短路保护‌：内置短路检测和保护功能，在检测到短路时自动关断输出。

保护机制

• ‌UVLO保护‌：输入和输出侧均具备UVLO功能，确保在供电不足时自动关断输出，防止损坏。
• ‌故障报警‌：检测到故障时，FLT引脚输出低电平信号，并通过RDY引脚指示设备状态。
• ‌复位功能‌：通过RST引脚实现故障复位，恢复设备正常工作。

其他功能

• ‌活性米勒钳位‌：在单电源供电时，通过钳位输出防止因米勒效应导致的误触发。
• ‌软关断‌：在故障条件下，通过软关断程序安全地关闭输出，减小对系统的冲击。
• ‌可编程死区时间‌：支持通过外部元件设置死区时间，防止半桥或全桥电路中的上下桥臂直通。

应用领域

ISO-Q适用于需要高隔离电压、灵活供电选项和多种保护功能的栅极驱动应用，包括但不限于：

• ‌汽车应用‌：如电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的功率模块。
• ‌工业电机控制‌：如工业电机驱动器、工业电源供应器等。
• ‌开关电源‌：在需要高隔离和可靠栅极驱动的开关电源系统中应用广泛。

设计指南

• ‌电源去耦‌：在输入和输出电源引脚附近放置旁路电容，以减小电源噪声和干扰。
• ‌控制输入驱动‌：使用标准的CMOS推挽驱动电路来驱动IN+和IN-输入，以确保最大的CMTI性能。
• ‌故障处理‌：根据应用需求配置FLT和RST引脚，实现局部或全局的故障处理和复位功能。
• ‌PCB布局‌：遵循推荐的PCB布局指南，确保信号完整性、热性能和电气隔离。