M81748FP

< HVIC >
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
概要
M81748FPは、1200V耐圧でハーフブリッジ接続のIGBT/
MOSFET駆動用として設計された半導体集積回路です。
ピン接続図(上面図)
NC
24
23
22
21
1
NC 2
NC 3
HDESAT 4
NC 5
VB 6
特長
● 耐圧・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1200V
● 低回路電流
● 出力電流・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・±2A (typ)
● ゲートクランプ用NMOSシンク電流・・・・・・・・・ 2A (typ)
● ノイズフィルター回路内蔵 (HIN,LIN,FO)
● デサット検出とソフト遮断回路内蔵
● 電源電圧低下保護回路内蔵
● エラー信号入出力回路内蔵
HO
HCLAMP
VS
NC
FO
2 0 CFO
1 9 NC
1 8 LDESAT
7
1 7 VCC
1 6 LO
8
9
10
NC 1 1
NC 1 2
用途
汎用インバータ等の一般用とのIGBT/MOSFET駆動
NC
HI N
LI N
1 5 LCLAMP
1 4 P GND
1 3 GND
外形:24P2Q
SSOP-Lead パッケージ
ブロック図
VB
HV
Levelshhift
Logic
Filter
UV+POR
HIN
Interlock
Noise
Filter
Oneshot
HO
Desat
Protection
Logic
Miller
Clamp
Logic
HCLAMP
HDESAT
LIN
Soft
Shutdown
Logic
VS
GND
Logic
Filter
HV Reverse
R
Levvelshift
VCC
LO
Delay
CFO
D
Desat
Protection
Logic
FO timer
POR
FO
Noise
Filter
Miller
Clamp
LCLAMP
LDESAT
Soft
Shutdown
Logic
Protection
Logic
PGND
2015.2月作成
1
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
絶対最大定格
記号
VB
VS
VBS
VHO
VHCLAMP
VHDESAT
VCC
VLO
VLCLAMP
VLDESAT
VIN
VFO
dVS/dt
Pd
Kq
Rth(j-a)
Tj
Topr
Tstg
TL
項
目
ハイサイド・フローティング電源絶対電圧
ハイサイド・フローティング電源オフセット電圧
ハイサイド・フローティング電源電圧
ハイサイド出力電圧
ハイサイドクランプ入出力電圧
ハイサイドデサット入出力電圧
ローサイド固定電源電圧
ローサイド出力電圧
ローサイドクランプ入出力電圧
ローサイドデサット入出力電圧
ロジック入力電圧
エラー入出力印加電圧
最大許容オフセット電源電圧 dV/dt
許容損失
熱低減率
ジャンクション－大気間熱抵抗
接合部温度
動作周囲温度
保存温度
半田耐熱(リフロー)
条
件
VBS=VB-VS
HIN, LIN
VS –GN
GN
ND and PGND
Ta=25℃
℃，弊社標準基板実装時
Ta≧25℃
℃，弊社標準基板実装時
弊社標準
準基板実装時
鉛フリー
ー対応仕様
定格値
-0.5～1224
VB -24～VB +0.5
-0.5～24
VS -0.5～VB +0.5
VS -00.5～V
5～VB +0.5
+0 5
VS -0.5～VB +0.5
-0.5～24
-0.5～VCC +0.5
-0.5～VCC +0.5
-0.5～VCC +0.5
-0.5～VCC +0.5
-0.5～VCC +0.5
±50
～1.11
～11.1
～90
-40～125
-40～105
-55～150
255:10s、max260
単位
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V/ns
W
mW/°C
°C/W
℃
℃
℃
℃
推奨動作条件
記号
項
VB
VS
VBS
VHO
VHCLAMP
VHDESAT
VCC
VLO
VLCLAMP
VLDESAT
VIN
VFO
条
目
ハイサイド・フローティング電源絶対電圧
ハイサイド・フローティング電源オフセット電圧
ハイサイド・フローティング電源電圧
ハイサイド出力電圧
ハイサイドクランプ入出力電圧
ハイサイドデサット入出力電圧
ローサイド固定電源電圧
ローサイド出力電圧
ローサイドクランプ入出力電圧
ローサイドデサット入出力電圧
ロジック入力電圧
エラー入出力印加電圧
VBS> 13.5V
VBS=VB-VS
HIN, LIIN,
熱低減曲線
許容損失　Pd (W
W)
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
25
50
75
100
125
150
周囲温度　Ta (℃)
2015.2月作成
2
件
最小
規
格
標準
値
VS+13.5
VS+15
VS+16.5
-5
13.5
VS
VS
VS
13.5
0
0
0
0
0
15
15
-
900
16.5
VS+16.5
VS+16.5
VS+16.5
16.5
VCC
VCC
VCC
VCC
VCC
最大
単位
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
TYPICAL CONNECTION
P
HDESAT
VCC
VB
GND
HO
CLAMP
HC
HIN
To Controller
VS
LIN
M81748FP
5V～15V
To
Load
L DESAT
To Controller
and other
phase's FO
FO
LO
LC
CLAMP
CFO
Emitter
PGND
N(Power GND)
注.高いノイズが発生する環境で使用される場合には、1nFのセラミックコンデンサをFOピンに接続することを推奨致します。
PGNDピンはIGBTエミッタ端子及びIGBTパワーグラウンド端子(N)に
に接続することを推奨致します。IGBTエミッタ端子にのみ接続する
場合は、ノイズ環境に十分留意願います。
2015.2月作成
3
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
電気的特性 (指定のない場合は、Ta=25
(指定のない場合は Ta=25 °C
C,V
VCC=VBS(=VB-V
VS)=15V)
記号
項
目
条
件
規格値
最小
標準
最大
単位
IFS
フローティング電源漏れ電流
VB = VS = 1200V
1
-
-
10
uA
IBS
VBS電源スタンバイ電流
HIN = LIN = 0V
-
0.7
1.4
mA
ICC
VCC電源スタンバイ電流
HIN = LIN = 0V
-
1.2
2.4
mA
VOH
Hレベル出力電圧
IO = 20mA, HO, LO
14.5
-
-
V
VOL
Lレベル出力電圧
IO = -20mA
A HO,
A,
HO LO
-
-
05
0.5
V
VIH
Hレベル入力しきい値電圧
HIN, LIN
4.0
-
-
V
VIL
Lレベル入力しきい値電圧
HIN, LIN
-
-
1.0
V
IIH
Hレベル入力バイアス電流
VIN = 5V
0.6
1.0
1.4
mA
IIL
Lレベル入力バイアス電流
VIN = 0V
0.00
0.00
0.01
mA
HIN on-pullse
100
-
500
ns
HIN off-pulse
100
-
500
ns
LIN on
on-pul
pulse
100
-
500
ns
LIN off-pullse
100
-
500
ns
FO off-pulsse
100
-
500
ns
tFilter
入力端子フィルター時間
入力端子フィルタ
時間
VHCT
ハイサイドゲート遮断NMOS動作しきい値電圧
VIN = 0V
-
3.0
4.0
V
VLCT
ローサイドゲート遮断NMOS動作しきい値電圧
VIN = 0V
-
3.0
4.0
V
VOLFO
Lレベルエラー出力電圧
-
-
0.4
V
VIHFO
Hレベルエラー入力しきい値電圧
4.0
-
-
V
VILFO
Lレベルエラー入力しきい値電圧
-
-
1.0
V
VBSuvr
VBS電源UVリセット電圧
10.5
11.5
12.5
V
VBSuvt
VBS電源UVトリップ電圧
9.7
10.7
11.7
V
0.4
0.8
-
V
4
8
16
us
7.0
9.0
11.0
V
1.6
2.0
-
A
VBSuvh
VBS電源UVヒステリシス電圧
tVBSuv
VBS電源UVフィルタ時間
IFO = 1mA
A
VBSuvh = VBSuvr-VBSuvt
VLPOR
ローサイドPORトリップ電圧
IOH
出力Hレベル負荷短絡電流
IOL1
出力Lレベル負荷短絡電流
HO(LO) = 15V,
1
VIN = 0V, PW ≦ 10us
-1.6
-2.0
-
A
IOL2
ゲート遮断NMOS出力Lレベル負荷短絡電流
HCLAMP(L
LCLAMP) = 15V, VIN = 0V, PW ≦ 10us
-1.6
-2.0
-
A
us
HO(LO) = 0V,
0 VIN = 5V, PW ≦ 10us
tdLH(HO)
ハイサイドターンオン入出力伝達遅延時間
HO short to
t HCLAMP, CL = 1nF
0.7
1.0
1.3
tdHL(HO)
ハイサイドターンオフ入出力伝達遅延時間
HO short to
t HCLAMP, CL = 1nF
0.7
1.0
1.3
us
tdLH(LO)
ローサイドターンオン入出力伝達遅延時間
LO short to
o LCLAMP, CL = 1nF
0.7
1.0
1.3
us
tdHL(LO)
ローサイドターンオフ入出力伝達遅延時間
LO short to
o LCLAMP, CL = 1nF
0.7
1.0
1.3
us
tr
出力立ち上がり時間
CL = 1nF
5
20
40
ns
tf
出力立ち下がり時間
CL = 1nF
5
20
40
ns
DtdLH
タ
ターンオン入出力伝達遅延時間マッチング
オ入出力伝達遅延時間
チグ
tdLH(HO)( ) tdHL(LO)
( )
-0.15
0.00
0.15
us
DtdHL
ターンオフ入出力伝達遅延時間マッチング
tdLH(LO)-ttdHL(HO)
-0.15
0.00
0.15
us
注．標準値であり、これを保証するものではありません。
2015.2月作成
4
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
電気的特性 (指定のない場合は、Ta=25
(指定のない場合は Ta=25 ℃,V
℃ VCC=VBS(=VB-V
VS)=15V)
記号
項
目
条
件
規格値
最小
標準
最大
単位
ICHG
ブランキング容量充電電流
VDESAT = 2V
V
-0.13
-0.24
-0.33
mA
IDSCHG
ブランキング容量放電電流
VDESAT = 7V
V
10
30
-
mA
VDESAT
デサット閾値
6
6.5
7.5
V
tDESAT(90%)
デサット検出～ 90%VO 遅延時間
CL = 1nF
-
0.17
0.34
us
tDESAT(10%)
デサット検出～ 10%VO 遅延時間
CL= 1nF
-
0 30
0.30
0 60
0.60
us
tDESAT(FAULT)_H
ハイサイドデサット検出～FO=L 遅延時間
RF = 15kΩ
-
0.40
0.50
us
tDESAT(FAULT)_L
ローサイドデサット検出～FO=L 遅延時間
RF = 15kΩ
-
0.25
0.50
us
tDESAT(LOW)
デサット検出～DESAT=L 遅延時間
nF
CDESAT = 1n
-
0.25
-
us
tFO
FO時間
-
110
-
us
CFO=1nF
注．標準値であり、これを保証するものではありません。
2015.2月作成
5
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
機能表 (Q:
(Q 直前の状態を維持)
HIN
LIN
L
L
H
H
H
X
X
X
L
H
L
H
X
H
X
H
VBS/
UV
H
H
H
H
H
H
X
L
FO
HDESAT LDESAT
(Input)
L
L
L
L
L
L
L
L
H
X
X
H
L
X
X
L
L
HO
LO
L
L
H
L
L
L
L
L
L
H
L
L
L
L
L
H
FO
(Output)
H
H
H
H
L
L
H
備考
インターロック動作
ハイサイドデサット
ロサイドデサット
ローサイドデサット
FO ＝ L時出力遮断
ハイサイド遮断時もローサイド出力可能
注1. VBS/UV・PORのL状態は、ハイサイド遮断となる電圧を表します。
2. HIN、LIN入力同時“H”時、HOUT、LOUT出力はともに直前の状態を維持
持します。
3. X(HIN)＝L→H or H→L。その他：H
or L
・
4. 出力HOUTは入力信号HINのハイ／ロー変化に応じて、オン／オフが変
変わります。（エッジトリガー方式）
5 デサットシーケンスの詳細はp.9のデサット検出と過電流保護を参照願います。
機能概要
1. 入出力タイミングチャート
LIN
50%
50%
HIN
tf
tr
90%
90%
tdLH(HO)
td HL(HO)
10%
HO
10%
⊿tdLH
⊿tdHL
tr
LO
90%
90%
tdLH(LO)
tdHL(LO)
tf
2015.2月作成
10%
10%
6
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
22．入力インターロック動作
入力インタロク動作
HIN、LIN同時“H”入力時は、HOUT、LOUT出力が“L ”となります。
注1. HIN/LIN入力端子にはノイズフィルターが入っていますので、5000ns以上の信号入力を推奨致します。
注2. 入出力遅延時間は上の図に示しておりません。
3. FO入力動作
FO端子が“H”に復帰後は出力は次の入力信号により動作開始します。
FO端子に“L”信号が入力されるとHOUT、LOUT出力を“L”とします。F
HIN
LIN
FO
HOUT
LOUT
注1. 入出力遅延時間は上の図に示しておりません。
注2. FO端子にはノイズフィルターが入っていますので、500ns以上の信
信号入力を推奨します。
2015.2月作成
7
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
4．ローサイド電源リセット動作
VCC電源電圧がVPOR電圧より高くなると、その次の入力信号により出力
VCC電源電圧がVPOR電圧より低い場合にはLOUT出力を“L”とします。V
動作開始します。
VCC
VPOR voltage
lt
HIN
LIN
HOUT
LOUT
注. 入出力遅延時間は上の図に示しておりません。
5. ハイサイド電源電圧低下保護動作
続すると、フィルター時間経過後にHOUT出力を“L”とします。ハイサイド
ハイサイド電源電圧がUVトリップ電圧（VBSuvt）より低下した状態が継続
電源電圧がUVリセット電圧（UBSuvr）より高くなると、その次の入力信号
号より出力動作を開始します。
VBSuvr
VBS
VBSuvr
VBS supply UV
hysteresis voltage
VBSuvt
VBS supply UV filter time
HIN
LIN
HOUT
LOUT
注. 入出力遅延時間は上の図に示しておりません。
2015.2月作成
8
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
6 電源立ち上げ順序
6.
ブートストラップ回路を使用する場合に、下記立ち上げ順序を推奨します。
VCC
(1). VCC印加
(2). FOがH出力
(3). LINにH入力、LOをH出力としブートストラップコンデンサを
チャージ
(4). LINにL入力
FO
注. フローティング電源を使用する場合には、VCC、VBSの順で
立ち上げることを推奨します。
HIN
LIN
LOUT
LO
7. デサット検出と過電流保護
HDESAT(LDESAT)ピンはIGBTのVce電圧をモニターします。IGBTがオ
オンしている間、デサットピン電圧がデサット閾値に到達すると、
HO(LO)はIGBTをソフト遮断するために緩やかにLとなり、高di/dtによ
よるノイズを防ぎます。
また、エラー状態をマイコンに伝達するため、FO出力をLとします。
一旦、エラーが検出されると、出力はtFOの間、Lとなります。IGBTを完
完全にソフト遮断させるために、tFOの間はすべての入力信号が
無効となります。
t DE S AT (LOW)
HIN
(LIN)
DESAT
Thre sh old
HDESAT
(LDESAT)
50%
t BLANK
HO
(LO)
t DE S AT (1 0% )
90 %
10 %
t DE SAT (9 0 % )
FO
50%
50%
t DE SAT (F AULT )
tF O
2015.2月作成
9
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
8 ゲ
8.
ゲートクランプ動作
トクランプ動作
本HVICの出力構成を下図に示します。IGBTのゲートに直接接続でき
きるNMOSを内蔵しており、IGBTのコレクタ電位が高いdv/dtに上昇した時
の寄生電流を吸収し、ゲート電圧の持ち上がりを防止します。
VBS/VCC
VPG
High dv/dt
Cres
HO/LO
VIN=0
(from HIN/LIN)
VOUT
HCLAMP
/LCLAMP
Cies
VN1G
VS/PGND
VN2G
Active Miller Clamp NMOS
HIN/LINが“L”でVOUT電圧（IGBTのゲート電圧）がゲート遮断NMOS
S動作しきい値電圧よりも低い場合、ゲート遮断NMOSはオンします。また、
瞬間的にIGBTのゲート電圧が持ち上がった場合にも、ゲート遮断NM
MOSオフ動作フィルター時間以内ならばオンを継続します。
VIN
P1 OFF
VPG
VN1G
P1 ON
P1 ON
N1 ON
N1 OFF
N1 OFF
ゲート遮断NMOS
入力しきい値
VOUT
VN2G
N2 ON
N2 OFF
N2 OFF
Tw
VOUTがゲート遮断NMOS入力しきい値より
高くなっても、ゲート遮断NMOSオフ動作
フィルター時間よりも短ければ、ゲート遮断
NMOSはオンを継続します。
2015.2月作成
10
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
入出力ピンのHVIC内部回路構成
V CC
V CC
V CC
HIN
LIN
LO
LCLAMP
LDESAT
FO
GND
PGND
VB
VB
HO
GND
V CC
HCLAMP
HDESAT
CFO
GND
VS
環境への配慮
本製品はRoHS※指令(2011/65/EU)に準拠しています。
ces in electrical and electronic equipment
※Restriction of the use of certain Hazardous Substanc
外形図
2015.2月作成
11
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
改定履歴
改訂内容
Rev.
A
発行日
2015‐2/3
ポイント
ページ
‐
新規作成
2015.2月作成
12
<HVIC>
M81748FP
1200V高耐圧ハーフブリッジドライバー
安全設計に関
関するお願い
弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品は故障が発生したり、誤動作する場合が
あります。弊社の半導体製品の故障又は誤動作によって結果として、人身事故、火災事故、社会的損
害などを生じさせないような安全性を考慮した冗
冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計などの安全
設計に十分ご留意ください。
本資料ご利用に際
際しての留意事項
・本資料は、お客様が用途に応じた適切な三菱半導
導体製品をご購入いただくための参考資料であり、
本資料中に記載の技術情報について三菱電機が所
所有する知的財産権その他の権利の実施、使用を
許諾するものではありません。
・本資料に記載の製品データ、図、表、プログラム
ム、アルゴリズムその他応用回路例の使用に起因
する損害、第三者所有の権利に対する侵害に関し、三菱電機は責任を負いません。
・本資料に記載の製品データ、図、表、プログラム
ム、アルゴリズムその他全ての情報は本資料発行
時点のものであり、三菱電機は、予告なしに、本
本資料に記載した製品または仕様を変更すること
があります。三菱半導体製品のご購入に当たりま
ましては、事前に三菱電機または特約店へ最新の
情報をご確認頂きますとともに、三菱電機半導体
体情報ホームページ
（www.MitsubishiElectric.co.jp/semiconductoors）などを通じて公開される情報に常にご注意
ください。
・本資料に記載した情報は、正確を期すため、慎重
重に制作したものですが万一本資料の記述誤りに
起因する損害がお客様に生じた場合には、三菱電
電機はその責任を負いません。
・本資料に記載の製品データ、図、表に示す技術的
本資料に記載の製品デタ、図、表に示す技術的
的な内容、プログラム及びアルゴリズムを流用す
る場合は、技術内容、プログラム、アルゴリズム
ム単位で評価するだけでなく、システム全体で
十分に評価し、お客様の責任において適用可否を
を判断してください。三菱電機は､適用可否に対
する責任は負いません。
・本資料に記載された製品は、人命にかかわるような状況の下で使用される機器あるいはシステム
に用いられることを目的として設計、製造された
たものではありません。本資料に記載の製品を運
輸、移動体用、医療用、航空宇宙用、原子力制御
御用、海底中継用機器あるいはシステムなど、特
殊用途へのご利用をご検討の際には三菱電機ま
殊用途へのご利用をご検討の際には、三菱電機ま
または特約店へご照会ください。
または特約店へご照会ください
・本資料の転載、複製については、文書による三菱
菱電機の事前の承諾が必要です。
・本資料に関し詳細についてのお問い合わせ、その
の他お気付きの点がございましたら三菱電機また
は特約店までご照会ください。
© 2015 MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION. ALL RIGHTS RESERVED.
2015.2月作成
13

Download Report