屹晶微电子EG3014大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片数据手册说明书

2020-10-09 来源：好土汽车网

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屹晶微电子有限公司 EG3014芯片数据手册V1.0 大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片

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版本号 V1.0 日期描述 2012年06月06日 EG3014数据手册初稿

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屹晶微电子有限公司 EG3014芯片数据手册V1.0 大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片目录

1. 2. 3. 4.

特点 ..................................................................................................................................................................... 4 描述 ..................................................................................................................................................................... 4 应用领域 ............................................................................................................................................................. 4 引脚 ..................................................................................................................................................................... 4 4.1. 引脚定义 ............................................................................................................................................. 4 4.2. 引脚描述 ............................................................................................................................................. 4 结构框图 ............................................................................................................................................................. 5 典型应用电路 ..................................................................................................................................................... 5 电气特性 ............................................................................................................................................................. 7 7.1 极限参数 ............................................................................................................................................. 7 7.2 典型参数 ............................................................................................................................................. 8 7.3 开关时间特性及死区时间波形图...................................................................................................... 9 应用设计 ........................................................................................................................................................... 10 8.1 Vcc端电源电压 ................................................................................................................................. 10 8.2 输入逻辑信号要求和输出驱动器特性............................................................................................ 10 8.3 自举电路 ........................................................................................................................................... 11 封装尺寸 ........................................................................................................................................................... 12 9.1 SO8封装尺寸 .................................................................................................................................... 12

5. 6. 7.

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EG3014芯片数据手册V1.0

1. 特点

         

高端悬浮自举电源设计，耐压可达100V 内建死区控制电路

自带闭锁功能，彻底杜绝上、下管输出同时导通

采用半桥达林顿管输出结构具有大电流栅极驱动能力专用于无刷电机N沟道MOS管、IGBT管栅极驱动 HIN输入通道高电平有效，控制高端HO输出 LIN输入通道高电平有效，控制低端LO输出外围器件少

静态电流小：4.5mA 封装形式：SOP-8

2. 描述

EG3014是一款高性价比的大功率MOS管、IGBT管栅极驱动专用芯片，内部集成了逻辑信号输入处理电路、死区时控制电路、闭锁电路、电平位移电路、脉冲滤波电路及输出驱动电路，专用于无刷电机控制器中的驱动电路。

EG3014高端的工作电压可达100V，Vcc的电源电压范围宽4.5V～30V，静态功耗低仅4.5mA。该芯片具有闭锁功能防止输出功率管同时导通，输入通道HIN和LIN 内建了一个10K下拉电阻，在输入悬空时使上、下功率MOS管处于关闭状态，输出结构采用半桥式达林顿管结构,采用SOP8封装。

3. 应用领域

 电动摩托车控制器  电动自行车控制器  100V降压型开关电源

 变频水泵控制器  无刷电机驱动器

 高压Class-D类功放

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4. 引脚

4.1. 引脚定义

VB8HO7VS6LO5EG30141234VccHINLINGND

图4-1. EG3014管脚定义

4.2. 引脚描述

引脚序号 1 引脚名称 Vcc I/O Power 描述芯片工作电源输入端，推荐工作电压典型值为4.5V-30V,外接一个高频0.1uF旁路电容能降低芯片输入端的高频噪声逻辑输入控制信号高电平有效，控制高端功率MOS管的导通与截止 “0”是关闭功率MOS管 “1”是开启功率MOS管逻辑输入控制信号低电平有效，控制低端功率MOS管的导通与截止 “0”是关闭功率MOS管 “1”是开启功率MOS管芯片的地端。输出控制低端MOS功率管的导通与截止高端悬浮地端输出控制高端MOS功率管的导通与截止 2 HIN I 3 LIN I 4 5 6 7 8 GND LO VS HO VB GND O O O Power 高端悬浮电源 2012 ©屹晶微电子有限公司版权所有 www.EGmicro.com

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5. 结构框图

Vcc8VB逻辑输入HIN210K10K电平位移脉冲滤波驱动207HOVcc闭锁电路、死区时间电路6VS1VccLIN3逻辑输入10K驱动10K5LO4GND

图5-1. EG3014结构框图

6. 典型应用电路

+15VU1+VinVcc1C10.1uFVB8HO2D11N4148R1C247uFHINLIN3GND45HINLINEG30147VS6LOC310nFQ1OUTD21N4148R2C410nFQ2

图6-1. EG3014典型应用电路图——中、小功率半桥驱动应用

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+15VU1+VinVcc1C10.1uFVB8HO2D11N4148R1C247uFHINLIN3GND45HINLINEG30147VS6LOD3C310nFQ1R32OUTFR107D21N4148R2C410nFQ2

图6-2. EG3014典型应用电路图——大功率电机场合应用

+15VD3U1FR107+VinVcc1C10.1uFVB8HO2D11N4148R1C247uFHINLIN3GND45HINLINEG30147VS6LOC310nFQ1OUTD21N4148R2C410nFQ2

图6-3. EG3014典型应用电路图——外接自举二极管应用

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7. 电气特性

7.1 极限参数

无另外说明，在TA=25℃条件下符号自举高端VB电源高端悬浮地端高端输出低端输出电源高通道逻辑信号输入电平低通道逻辑信号输入电平 TA Tstr TL 参数名称 VB VS HO LO VCC HIN LIN 环境温度储存温度焊接温度测试条件 - - - - - - - - - T=10S 最小 -0.3 -0.7 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -0.3 -45 -65 - 最大 100 100 100 35 35 35 35 85 125 300 单位 V V V V V V V ℃ ℃ ℃ 注：超出所列的极限参数可能导致芯片内部永久性损坏，在极限的条件长时间运行会影响芯片的可靠性。

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屹晶微电子有限公司 EG3014芯片数据手册V1.0 大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片 7.2 典型参数

无另外说明，在TA=25℃，Vcc=15V，负载电容CL=10nF条件下参数名称电源静态电流输入逻辑信号高电位输入逻辑信号低电位输入逻辑信号高电平的电流输入逻辑信号低电平的电流符号 Vcc Icc Vin(H) Vin(L) Iin(H) Iin(L) 测试条件 - 输入悬空，Vcc=15V 所有输入控制信号所有输入控制信号 Vin=5V Vin=0V 最小 4.5 - 2.5 -0.3 - - 典型 15 4.5 5.0 0 300 0 最大 30 6 - 1.0 400 - 单位 V mA V V uA uA 低端输出LO开关时间特性开延时关延时上升时间下降时间 Ton Toff Tr Tf 见图7-1 见图7-1 见图7-1 见图7-1 - - - - 500 50 400 200 700 100 600 300 nS nS nS nS 高端输出HO开关时间特性开延时关延时上升时间下降时间死区时间特性死区时间 IO输出最大驱动能力 IO输出拉电流 IO输出灌电流

Ton Toff Tr Tf 见图7-2 见图7-2 见图7-2 见图7-2 见图7-3，无负载电容CL=0 - - - - 300 400 400 200 500 600 600 300 nS nS nS nS DT 80 120 400 nS IO+ IO- Vo=0V,VIN=VIH PW≤10uS Vo=15V,VIN=VIL PW≤10uS 0.6 0.8 0.8 1 - - A A 2012 ©屹晶微电子有限公司版权所有 www.EGmicro.com

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屹晶微电子有限公司 EG3014芯片数据手册V1.0 大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片 7.3 开关时间特性及死区时间波形图

LIN50%50%HINToff50%50%ToffTfTonTr90%90%TonTr90%90%TfLO

10%10%HO10%10%

图7-1. 低端输出LO开关时间波形图图7-2. 高端输出HO开关时间波形图

50%50%HINLIN50%50%90%HOLO10%DT90%DT10%

图7-3. 死区时间波形图

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8. 应用设计

8.1 Vcc端电源电压

在考虑有足够的驱动电压去驱动N沟道功率MOS管，推荐电源Vcc工作电压典型值为4.5V-30V,内部逻辑电路的电源和模拟电平转换电路的电源共用Vcc电源，内部的逻辑地和模拟地也连接到一起。

8.2 输入逻辑信号要求和输出驱动器特性

EG3014主要功能有逻辑信号输入处理、死区时间控制、电平转换功能、悬浮自举电源结构和上下桥图腾柱式输出。逻辑信号输入端高电平阀值为2.5V 以上，低电平阀值为1.0V 以下，要求逻辑信号的输出电流小，可以使MCU输出逻辑信号直接连接到EG3014的输入通道上。

高端上桥臂和低端下桥臂图腾柱式输出驱动器的最大灌入可达1A和最大输出电流可达0.8A, 高端上桥臂通道可以承受100V的电压，输入逻辑信号与输出控制信号之间的传导延时小，低端输出开通传导延时为500nS、关断传导延时为50nS,高端输出开通传导延时为300nS、关断传导延时为400nS。低端输出开通的上升时间为400nS、关断的下降时间为200nS, 高端输出开通的上升时间为400nS、关断的下降时间为200nS。

输入信号和输出信号逻辑功能图如图8-2：

11111

HIN00000011111LIN000000111HO 00000000111LO00000000 图8-2. 输入信号和输出信号逻辑功能图

输入信号和输出信号逻辑真值表：

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从真值表可知，当输入逻辑信号HIN为“1”和LIN为“0”时，驱动器控制输出HO为“1”上管打开，LO为“0”下管关断；当输入逻辑信号HIN为“0” 和LIN为“1”时，驱动器控制输出HO为“0”上管关断，LO为“1”下管打开；在输入逻辑信号HIN和LIN同时为“0”或同时为“1”情况下，驱动器控制输出HO、LO为“0”将上、下功率管同时关断；内部逻辑处理器杜绝控制器输出上、下功率管同时导通，具有相互闭锁功能。

8.3 自举电路

EG3014采用自举悬浮驱动电源结构大大简化了驱动电源设计，只用一路电源电压VCC即可完成高端N 沟道MOS管和低端N沟道MOS管两个功率开关器件的驱动，给实际应用带来极大的方便。EG3014可以使用内部自举二极管或外接一个自举二极管如图8-3和一个自举电容自动完成自举升压功能，假定在下管开通、上管关断期间C自举电容已充到足够的电压（Vc=VCC），当HO输出高电平时上管开通、下管关断时，VC自举电容上的电压将等效一个电压源作为内部驱动器VB和VS的电源，完成高端N沟道MOS管的驱动。

+48VFR107外接自举二极管8VBVCHIN276HOVS自举电容+15VVCC1LIN35LOEG3014

图8-3. EG3014自举电路结构

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9. 封装尺寸

9.1 SO8封装尺寸

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