IRSM808 - 204MH：小体积大能量的半桥IPM模块

在电子工程师的日常工作中，选择合适的功率模块对于设计的成功至关重要。今天，我们就来深入了解一款专为小型家电电机驱动应用设计的半桥IPM模块——IRSM808 - 204MH。

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一、产品概述

IRSM808 - 204MH是一款20A、250V的半桥模块，适用于高效节能的风扇和泵等先进家电电机驱动应用。它采用了国际整流器（IR）的先进技术，在隔离封装中实现了极其紧凑、高性能的半桥拓扑结构。该模块将IR的低 (R_{DS(on)}) 沟槽MOSFET技术与业界领先的半桥高压、坚固驱动器相结合，封装在小巧的PQFN封装中，尺寸仅为8x9mm，还集成了自举功能，非常适合对空间要求较高的应用。而且，它无需散热器即可正常工作。

二、产品特性

2.1 集成功能

集成了栅极驱动器和自举功能，适用于正弦调制应用，为电机驱动提供了便利和高效的解决方案。

2.2 低导通电阻

具有低至0.15Ω（最大，25°C）的 (R_{DS(on)}) 沟槽MOSFET，能够有效降低导通损耗，提高系统效率。

2.3 保护功能

• 双通道欠压锁定功能，确保在电压异常时能及时保护模块。
• 所有通道的传播延迟匹配，保证了信号传输的一致性。

  2.4 优化设计

  优化的dV/dt特性，在损耗和电磁干扰（EMI）之间取得了良好的平衡。

  2.5 逻辑兼容性

  3.3V输入逻辑兼容，并且具有高电平有效（HIN）和低电平有效（LIN）的输入逻辑，方便与各种控制系统集成。

  2.6 功率范围

  电机功率范围为80 - 200W，能满足大多数小型家电电机的驱动需求。

  2.7 隔离特性

  具有最小1500V RMS的隔离电压，增强了系统的安全性。

  2.8 环保标准

  符合ROHS标准，满足环保要求。

三、电气参数

3.1 绝对最大额定值

符号	描述	最小值	最大值	单位
(BV_{DSS})	MOSFET阻断电压	-	250	V
(I_{O})	每个MOSFET的输出直流电流（(T_{C}=25°C)）	-	20	A
(P_{d})	每个MOSFET的功率耗散（(T_{C}=100°C)）	-	38	W
(T_{J})（MOSFET & IC）	最大工作结温	-	150	°C
(T_{L})	引脚温度（焊接30秒）	-	260	°C
(T_{S})	存储温度范围	-40	150	°C
(V_{B})	高端浮动电源电压	-0.3	(V_{S}+20)	V
(V_{S})	高端浮动电源偏移电压	(V_{B}-20)	(V_{B}+0.3)	V
(V_{CC})	低端固定电源电压	-0.3	20	V
(V_{IN})	逻辑输入电压LIN, HIN	-0.3	(V_{CC}+0.3)	V
(V_{ISO})	隔离电压（1分钟）	-	1500	V RMS

需要注意的是，部分参数是基于最大结温计算得出，键合线电流限制为8A，隔离电压仅为特性表征，制造过程中不进行测试。

3.2 推荐工作条件

符号	描述	最小值	典型值	最大值	单位	条件
(V_{+})	正直流母线输入电压	-	-	200	V
(V_{S1,2,3})	高端浮动电源偏移电压	（注3）	-	200	V
(V_{B1,2,3})	高端浮动电源电压	(V_{S}+12)	-	(V_{S}+20)	V
(V_{CC})	低端和逻辑电源电压	13.5	-	16.5	V
(V_{IN})	逻辑输入电压	COM	-	(V_{CC})	V
(F_{p})	PWM载波频率	-	-	20	kHz

为了确保模块正常工作，应在推荐条件范围内使用。所有电压均相对于COM为绝对电压，(V{S}) 偏移在所有电源偏置为15V差分的情况下进行测试。逻辑在 (V{s}) 从COM - 8V到COM + 250V范围内可正常工作，在 (V{s}) 从COM - 8V到COM - (V{BS}) 范围内保持逻辑状态。

3.3 静态电气特性

在 (V{BIAS }(V{CC}, V{BS}) = 15V)，(T{J}=25^{circ}C) 的条件下（除非另有说明），模块具有一系列静态电气特性，如 (BV{DSS})（漏源击穿电压）、(I{LKH})（高端FET并联漏电流）、(I{LKL})（低端FET并联加栅极驱动IC漏电流）、(R{DS(ON)})（漏源导通电阻）等。部分参数仅为特性表征，制造过程中不进行测试。

3.4 动态电气特性

在 (I{BIAS }(V{CC}, V{BS}) = 15V)，(T{J}=25^{circ}C) 的条件下（除非另有说明），主要关注驱动时序相关参数，如 (T{ON})（输入到输出传播导通延迟时间）、(T{OFF})（输入到输出传播关断延迟时间）、(DT)（内置死区时间）、(T_{FIL,IN})（输入滤波时间）等。

3.5 热和机械特性

热阻 (R_{th(J - B)})（每个MOSFET结到安装垫的热阻）典型值为1.3°C/W，这对于评估模块的散热性能非常重要。

四、引脚定义

引脚	名称	描述
1, 4, 7, 32	COM	低端栅极驱动返回
2	(V_{CC})	15V栅极驱动电源
3	HIN	高端逻辑输入（高电平有效）
5	LIN	低端逻辑输入（低电平有效）
6	DT	死区时间
8, 9, 10	(V_{-})	低端源极连接
11 – 19	(V_{S})	相输出
20 – 28	(V_{+})	直流母线
29 – 30	(V_{S})	相输出（负自举电容连接）
31	(V_{B})	高端浮动电源（正自举电容连接）

为了获得更好的电气性能，暴露焊盘（引脚32）必须连接到COM。

五、典型应用连接

5.1 电容安装

• 母线电容应尽可能靠近模块母线端子安装，以减少振铃和EMI问题。在模块引脚附近安装额外的高频陶瓷电容将进一步提高性能。
• 为了在 (V{CC}-V{SS}) 和 (V{B}-V{S}) 端子之间提供良好的去耦，连接在这些端子上的电容应非常靠近模块引脚。建议使用典型值为0.1uF的额外高频电容。

  5.2 自举电容选择

  自举电容的值取决于开关频率，应根据IR设计提示DT04 - 4或应用笔记AN - 1044进行选择。

六、结语

IRSM808 - 204MH模块凭借其紧凑的尺寸、丰富的功能和良好的电气性能，为小型家电电机驱动应用提供了一个优秀的解决方案。在实际设计中，电子工程师们可以根据具体需求，合理利用其特性和参数，优化电路设计，提高系统的性能和可靠性。大家在使用这款模块的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。