智能功率模块 (IPM), 500V/5A 3 相全桥驱动 描述 SD05M50DL/DLS 是高度集成 高可靠性的 3 相无刷直流电机驱动电路, 主要应用于较低功率电机驱动, 如风扇电机 其内置了 6 个快恢复 MOSFET 和 3 个半桥 HVIC 栅极驱动电路 SD05M50DL/DLS 内部集成了欠压保护电路, 提供了优异的保护和故障安全操作 由于每一相都有一个独立的负直流端, 其电流可以分别单独检测 SD05M50DL/DLS 采用了高绝缘 易导热, 低 EMI 的设计, 提供了非常紧凑的封装体, 使用非常方便, 尤其适合要求紧凑安装的应用场合 DIP-23H 特点 内置 6 个 500V/5A 快恢复 MOSFET; 内置高压栅极驱动电路 (HVIC); 内置欠压保护 ; 完全兼容 3.3V 和 5V 的 MCU 的接口, 高电平有效 ; 3 个独立的负直流端用于变频器电流检测的应用 ; 低 EMI 优化设计 绝缘级别 :1500V rms /min 应用 室内 / 外空调 冰箱压缩机 油烟机 风扇 空气净化器 洗碗机水泵 SOP-23H 产品规格分类 产品名称 封装形式 打印名称 材料 包装 SD05M50DL DIP-23H SD05M50DL 无铅 料管 SD05M50DLS SOP-23H SD05M50DLS 无铅 料管 http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 1 页
内部框图 1 2 3 4 5 U U INUH INUL P U,U 17 18 6 7 8 9 10 V V INVH INVL NU 19 NV 20 V,V 21 11 12 13 14 15 W W INWH INWL NW 22 W,W 23 16 极限参数 参数符号参数范围单位 P-N 输入电压 V PN 500 V 单个 MOSFET 漏极持续电流 T C=25 C I D25 2.0 A 单个 MOSFET 漏极持续电流 T C=80 C I D80 1.5 A 单个 MOSFET 峰值漏极电流 ( 峰值 ) T C=25 C, 脉冲宽度 <100μs I DP 5.0 A 最大功耗, T C=25 C P D 14 W 控制电源电压 V CC 20 V 高侧偏置电压 V BS 20 V 输入信号电压 V IN -0.3~V CC+0.3 V 结温范围 T J -20~150 C 壳温范围 T J 150 C ( 注 1) T C -20~125 C 存储温度范围 T STG -50~150 C 结到外壳的热阻 R θjc 8.5 C/W 绝缘电压, 60Hz, 正弦, AC 1 分钟, 连接管脚到散热器 注 1: 壳温测试点, 请见图 2. V ISO 1500 V rms http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 2 页
推荐工作条件 参数符号最小值典型值最大值单位 供电电压 V PN - 300 400 V 控制电源电压 V CC 13.5 15 16.5 V 高侧偏置电压 V BS 13.5 15 16.5 V 输入开启阈值电压 V IN(ON) 3.0 - V 输入关闭阈值电压 V IN(OFF) 0-0.8 V 防止桥臂直通的死区时间 V CC=V BS=13.5~16.5V, T J 150 C T dead 1.2 - - μs PWM 开关频率, T J 150 C f PWM - 15 - KHz 电气特性参数 ( 除非特别说明,T amb =25 C, V CC =V BS =15V) 逆变部分 ( 单个快恢复 MOSFET, 除非特殊说明 ) 参数符号测试条件最小值典型值最大值单位 漏 - 源击穿电压 BV DSS V IN=0V,I D=250μA ( 注 2) 500 - - V 击穿电压温度系数 ΔBV DSS/ΔT J I D=250μA, 对照 25 C - 0.5 - V/ C 零栅极电压漏极电流 I DSS V IN=0V,V DS=500V - - 250 μa 静态漏 - 源开启导通电阻 R DS(on) V CC=V BS=15V,V IN=5V,I D=1.2A - 1.3 1.6 Ω 漏 - 源二极管正向电压 V SD V CC=V BS=15V,V IN=0V,I D=-1.2A - - 1.2 V 开关时间 反向偏置安全工作区 t ON - 1200 - ns t OFF V PN = 300V, V CC = V BS = 15V, - 700 - ns t rr I D = 1.2A, V IN = 0V ~ 5V, - 80 - ns E ON Inductive load L=3mH (Note 3) - 70 - uj E OFF - 10 - uj RBSOA V PN = 400V, V CC = V BS = 15V, I D = I DP, V DS=BV DSS, T J = 150 C (Note 4) 全直角 VIN VDS 100% ID Irr 120% ID VIN ID ID VDS 10% ID ton trr toff (a) 开启 (b) 关闭 图 1. 开关时间定义 http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 3 页
控制部分 ( 单个 HVIC, 除非特殊说明 ) 静态电流 S 静态电流 低侧欠压保护 ( 图 4) 高侧欠压保护 ( 图 5) 参数符号测试条件最小值典型值最大值单位 I QCC I QBS V CC=15V, V IN=0V V BS=15V, V IN=0V V CC - 之间 V B(U)-U, V B(V)-V,V B(W)-W 之间 - - 160 μa - - 100 μa UV CCD 检测电平 8.0 8.8 9.4 V UV CCR 复位电平 8.6 9.4 9.9 V UV BSD 检测电平 8.3 9.1 9.7 V UV BSR 复位电平 8.8 9.6 10 V 开启阀值 V IH 逻辑高电平 3.0 - - V 加在 IN 与 之间关闭阀值 V IL 逻辑低电平 - - 0.8 V 输入偏置电流 I IH V IN=5V - 10 20 μa 加在 IN 与 之间 I IL V IN=0V - - 2 μa 注 2: BV DSS 是单个 MOSFET 漏源最大电压. V PN 应小于该值, 考虑到杂散电感, VDS 在任何情况下都不应超过 BV DSS. 注 3: t ON 和 t OFF 包含 IC 驱动传输延迟. 列表值是在实验条件下测得, 不同的 PCB 及连线会改变数值. 请参考图 1 的开关时间定义及图 3 的开关测试电 路. 注 4: 开关期间, SOA 应包含单个 MOSFET 尖峰电流和电压, 图 3 显示 RBSOA 测试电流. 管脚排列图 16 15 INWL W,W 23 14 INWH NW 22 13 W 12 W 11 10 9 8 7 6 5 INVL INVH V V INUL SD05M50DL/DLS V,V 21 NV 20 NU 19 4 3 INUH U U,U 18 2 U 1 P 17 http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 4 页
管脚描述 管脚编号 管脚名称 I/O 描 述 1 I/O 模块公共地 2 V BU I/O U 相高侧驱动偏置电压 3 V CCU I/O U 相低侧驱动偏置电压 4 IN UH I U 相高侧信号输入 5 IN UL I U 相低侧信号输入 6 I/O 空脚 7 V BV I/O V 相高侧驱动偏置电压 8 V CCV I/O V 相低侧驱动偏置电压 9 IN VH I V 相高侧信号输入 10 IN VL I V 相低侧信号输入 11 I/O 空脚 12 V BW I/O W 相高侧驱动偏置电压 13 V CCW I/O W 相低侧驱动偏置电压 14 IN WH I W 相高侧信号输入 15 IN WL I W 相低侧信号输入 16 I/O 空脚 17 P I/O 直流正端 18 U,U O U 相输出, U 相高侧驱动供电地 19 NU I/O U 相直流负端 20 NV I/O V 相直流负端 21 V,V O V 相输出, V 相高侧驱动供电地 22 NW I/O W 相直流负端 23 W,W O W 相输出, W 相高侧驱动供电地 功能描述 输入输出 INH INL 输出 备注 0 0 Z 上 / 下桥臂 MOSFET 全关 0 1 0 下桥臂 MOSFET 全开 1 0 VDC 上桥臂 MOSFET 全开 1 1 禁止 桥臂穿通 开启 开启 Z 上 / 下桥臂 MOSFET 全关 http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 5 页
壳温 TC 检测 3.80mm 14.50mm MOSFET TC 测试点 图 2 壳温 TC 测试点 控制时序 CBS R1 ID L VDC + VDS - 图 3. 开关及 RBSOA 测试电路 ( 低侧 ) 输入信号 欠压保护状态 复位检测复位 低侧电压, UD UR MOSFET 电流 图 4. 欠压保护 ( 低侧 ) http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 6 页
输入信号 欠压保护状态 复位检测复位 高侧电压, S USD USR MOSFET 电流 图 5. 欠压保护 ( 高侧 ) 典型应用电路图 C1 C4 R1 D1 R5 C5 C2 Cdc VDC R1 D1 MCU R5 C5 C2 M R1 D1 R5 C5 C2 C3 R3 R4 注 : (1) 各个输入管脚的连线尽量短一点, 否则可能引起误动作 ; 可在输入端增加 RC 滤波电路来预防不正确输入引起的浪涌噪声 (2) 每个外部电容都尽量靠近 IPM. (3) 为防止浪涌损坏,PN 之间建议加一个高频非感性平缓电容. 电容的连线要尽量短 ; (4) 输入端最好加一个至少 7 倍于自举电容 C1 的滤波电容 ; (5) 自举二极管 D1 建议采用耐压大于 600V 的软性快恢复二极管 ; (6) 建议采用高频电容 C1( 大于 2.2 uf,) 作为自举电容, 吸收高频纹波. 自举二极管应增加一个串联电阻, 阻值大于 20Ω.. (7) 限流电阻 R4 和 IPM 之间的连线应尽量短, 避免线电感引起浪涌电压导致的 IPM 损坏. http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 7 页
封装外形图 DIP-23H 单位 :mm 0.35MAX 16-MAX1.00 #1 16-0.60± 0.10 #16 (1.165) 15*1.778=26.67± 0.30 (13.335) (13.335) #1 #16 (1.85) (1.00) 2 ~6 12.00± 0.20 (7.00) (7.00) (0.25) (R0.40) 43 2.70± 0.10 14.55± 0.30 0.65± 0.10 #17 #23 (12.225) (13.125) 29.00± 0.20 3.15± 0.20 2.55~3.35 6.05± 0.20 0.50± 0.05 (2.275) 0.35MAX 2X3.90=7.80± 0.30 1.95± 0.30 4X3.90=15.60± 0.30 (1.85) (1.30) #17 #19 #23 0.60± 0.05 #17,#18,#21,#22,#23 LEAD MAX1.00 0.50± 0.05 #19,#20 LEAD MAX 1.00 SOP-23H 单位 :mm #1 #16 0.50~0.70(16X) 16-MAX1.00 (1.165) 0~0.2 0~0.2 15*1.778=26.67 ± 0.30 15*1.778=26.67 #1 #16 (13.335) (13.335) #1 #16 (1.85) (1.00) 5 ±3 (0.50) 1.30 4.43 12.30 17.90 12.00± 0.20 17.00± 0.20 2.48 1.50±0.2 2.80 #17 #23 2.90~3.30 (12.225) (13.125) 29.00 ± 0.20 0.50 0.15±0.05 2X3.90=7.80± 0.30 (2.275) 1.95± 0.30 4X3.90=15.60 ± 0.30 MAX 3.50 (1.85) (1.30) #17 #23 7.80 15.60 LAND PATTERN REMENDATIONS #17 #19 #23 0.60± 0.05 #17,#18,#21,#22,#23 LEAD MAX1.00 0.50± 0.05 #19,#20 LEAD MAX 1.00 http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 8 页
注意! 静电敏感器件操作 ESDS 产品应采取防护措施 MOS 电路操作注意事项 : 静电在很多地方都会产生, 采取下面的预防措施, 可以有效防止 MOS 电路由于受静电放电影响而引起的损坏 : 操作人员要通过防静电腕带接地 设备外壳必须接地 装配过程中使用的工具必须接地 必须采用导体包装或抗静电材料包装或运输 声明 : 士兰保留说明书的更改权, 恕不另行通知! 客户在下单前应获取最新版本资料, 并验证相关信息是否完整和最新 任何半导体产品特定条件下都有一定的失效或发生故障的可能, 买方有责任在使用 Silan 产品进行系统设计和整机制造时遵守安全标准并采取安全措施, 以避免潜在失败风险可能造成人身伤害或财产损失情况的发生! 产品提升永无止境, 我公司将竭诚为客户提供更优秀的产品! http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 9 页
产品名称 : SD05M50DL/DLS 文档类型 : 说明书 版权 : 杭州士兰微电子股份有限公司公司主页 : http: //www.silan.com.cn 版本 : 1.2 作者 : 陈颜修改记录 : 1. 修改 DIP-23H 尺寸图版本 : 1.1 作者 : 陈颜修改记录 : 1. 修改 DIP-23H 尺寸图版本 : 1.0 作者 : 唐李明修改记录 : 1. 正式发布版本 http: //www.silan.com.cn 共 10 页第 10 页