ISO5452 5.7kVrms，2.5A/5A单通道隔离栅极驱动器，带分割输出数据手册

ISO5452 是一款 5.7kV RMS 增强型隔离式栅驱动器，适用于具有分离输出、OUTH 和 OUTL 的 IGBT 和 MOSFET，可提供 2.5A 拉电流和 5A 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 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.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 V EE2 达到 2 V 时，栅极驱动器输出被猛烈拉至 V EE2 电位，从而立即关闭 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，输出硬钳位到 V EE2。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 采用 16 引脚 SOIC 封装。器件的额定工作环境温度范围为 –40°C 至 +125°C 环境温度。

特性

• V CM = 1500V 时，最小共模瞬态抗扰度 （CMTI） 为 50kV/μs，典型值为 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：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
• 工作温度：-40°C 至 +125°C 环境温度
• 隔离浪涌耐受电压 10000V PK
• 安全相关认证：
  • 符合 DIN V VDE V 0884-10 （VDE V 0884-10）：2006-12 的 8000V PK V IOTM 和 1420V PK V IORM 增强型隔离
  • 5700V RMS 隔离，持续 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

参数

方框图

概述

ISO是一款高性能的隔离IGBT和MOSFET栅极驱动器，具有.kV RMS的隔离电压，适用于工业电机控制、电源供应、太阳能逆变器、混合动力及电动汽车电源模块以及感应加热等领域。该驱动器提供.A的源电流和A的灌电流，具有出色的共模瞬态免疫（CMTI）能力和多种保护功能。

主要特性

• ‌高CMTI‌：最小kV/μs，典型kV/μs的CMTI能力，确保在高压环境下的可靠性能。
• ‌隔离电压‌：高达.kV RMS的隔离电压，满足高安全要求的应用。
• ‌双输出‌：分裂的输出OUTH和OUTL，分别提供.A源电流和A灌电流，满足不同的驱动需求。
• ‌快速传播延迟‌：典型的传播延迟为ns，最大为ns，确保快速响应。
• ‌保护功能‌：包括过流保护、短路保护、软关断、故障报警及复位功能，提高系统可靠性。
• ‌宽输入电压范围‌：.V至.V的输入电压范围，兼容多种控制信号。
• ‌宽输出驱动电压‌：V至V的输出驱动电压范围，适用于不同的功率器件。

功能描述

供电与米勒钳位

• 支持双极性和单极性供电，单极性供电时可使用米勒钳位功能防止寄生开通。

主动输出下拉

• 在输出侧供电不足或输入悬空时，确保栅极驱动器输出保持低电平，防止功率器件误开通。

欠压锁定（UVLO）与就绪（RDY）指示

• 内置UVLO电路，监测输入和输出侧供电电压，确保在安全范围内工作。RDY引脚指示设备是否准备就绪。

软关断与故障报警

• 检测到过流情况时，执行软关断程序，同时FLT引脚输出低电平报警信号，RST引脚可用于复位故障状态。

短路钳位

• 在短路事件期间，内部保护二极管将OUTH/L和CLAMP引脚电压钳制在安全范围内。

应用领域

• 工业电机控制驱动器
• 工业电源供应
• 太阳能逆变器
• 混合动力及电动汽车电源模块
• 感应加热

设计指南

布局建议

• 采用至少四层板设计，确保信号完整性和EMC性能。
• 将栅极驱动器尽可能靠近功率器件放置，以减小寄生电感和环路面积。
• 注意输入和输出侧的隔离，避免交叉干扰。

组件选择

• 根据应用需求选择合适的输入和输出电容，以减小电源噪声和纹波。
• 使用快速恢复二极管作为DESAT保护二极管，以提高响应速度。

功耗与热管理

• 估算栅极驱动器的总功耗，包括静态功耗和动态功耗。
• 使用合适的散热措施，确保栅极驱动器在工作温度范围内稳定运行。