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FAN3180TSX

FAN3180TSX

  • 厂商:

    ONSEMI(安森美)

  • 封装:

    SOT23-5

  • 描述:

    IC GATE DRVR LOW-SIDE SOT23-5

  • 数据手册
  • 价格&库存
FAN3180TSX 数据手册
Is Now Part of To learn more about ON Semiconductor, please visit our website at www.onsemi.com Please note: As part of the Fairchild Semiconductor integration, some of the Fairchild orderable part numbers will need to change in order to meet ON Semiconductor’s system requirements. Since the ON Semiconductor product management systems do not have the ability to manage part nomenclature that utilizes an underscore (_), the underscore (_) in the Fairchild part numbers will be changed to a dash (-). This document may contain device numbers with an underscore (_). Please check the ON Semiconductor website to verify the updated device numbers. The most current and up-to-date ordering information can be found at www.onsemi.com. Please email any questions regarding the system integration to Fairchild_questions@onsemi.com. ON Semiconductor and the ON Semiconductor logo are trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC dba ON Semiconductor or its subsidiaries in the United States and/or other countries. ON Semiconductor owns the rights to a number of patents, trademarks, copyrights, trade secrets, and other intellectual property. A listing of ON Semiconductor’s product/patent coverage may be accessed at www.onsemi.com/site/pdf/Patent-Marking.pdf. ON Semiconductor reserves the right to make changes without further notice to any products herein. ON Semiconductor makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any particular purpose, nor does ON Semiconductor assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit, and specifically disclaims any and all liability, including without limitation special, consequential or incidental damages. Buyer is responsible for its products and applications using ON Semiconductor products, including compliance with all laws, regulations and safety requirements or standards, regardless of any support or applications information provided by ON Semiconductor. “Typical” parameters which may be provided in ON Semiconductor data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customer’s technical experts. ON Semiconductor does not convey any license under its patent rights nor the rights of others. ON Semiconductor products are not designed, intended, or authorized for use as a critical component in life support systems or any FDA Class 3 medical devices or medical devices with a same or similar classification in a foreign jurisdiction or any devices intended for implantation in the human body. Should Buyer purchase or use ON Semiconductor products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold ON Semiconductor and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that ON Semiconductor was negligent regarding the design or manufacture of the part. ON Semiconductor is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer. This literature is subject to all applicable copyright laws and is not for resale in any manner. FAN3180 单沟道2-A低侧驱动器,带3.3-V LDO 特性 LDO   3.3-V,15-mA 输出       2.8-A 灌电流峰值 / 2.5 A 源电流(VDD = 12 V) ±1%(在25°C时),±2.5% 总变化 栅极驱动器 启动和关断期间的受控输出脉冲 非反相逻辑配置 TTL 兼容的输入阈值电平 23-ns 典型延迟时间 19-ns / 13-ns 上升和下降时间,负载 1-nF 常规      -40°C 至+125°C 工作温度 5-V 到 18-V 工作范围 VON / VOFF UVLO of 4.75 V / 4.55 V 200-µA 最大待机电源电流 说明 FAN3180 结合了高速低侧栅极驱动器与 3.3-V 输出端低 压差 (LDO) 线性稳压器。栅极驱动器的额定峰值电流为 2.8-A(VDD12 V),并设计为在低侧开关应用中驱动 N 沟道增强型 MOSFET。FAN3180 还集成了 3.3-V、15mA LDO , 窄 电 压 公 差 为 ±1%(25°C) , 且 总 变 差 ±2.5%,用于为外部微控制器供电。 内部电路提供了欠压锁定 (UVLO) 功能,方法为将输出保 持在低电平,直到电源电压在工作范围之内且检测到第一 个全输入脉冲。FAN3180 的 UVLO 阈值为 4.75-V VON 和 4.55-V VOFF,且最大待机电源电流为 200 µA。 该驱动器提供了快速 MOSFET 开关性能,以最大化高频 电源转换器的效率。它结合了 MillerDrive™ 架构,用于 最终输出驱动器级。这一双极性器件 /MOSFET 组合可在 MOSFET 导通/关断过程的 Miller 平台期间提供高峰值电 流,以最大限度减少开关损耗,同时提供轨到轨电压摆幅 和反向电流能力。包括热关断功能,作为一个附加的安全 功能。 无铅(Pb)绿色环保 5 引脚 SOT23 封装 应用   为 MCU 应用的栅极驱动 开关电源,消费类电子产品,便携式手工工具 图 1. 典型应用 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 2013 年 6 月 器件编号 输入阈值 UVLO (VON / VOFF) 封装 包装方法 卷盘数量 FAN3180TSX TTL 4.75 V / 4.55 V 5 引脚 SOT23 卷带和卷盘 3000 功能性引脚配置 图 2. 俯视图 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 订购信息 热特性(1) 封装 JL(2) JT(3) JA(4) JB(5) JT(6) 单位 5 引脚 SOT23 58 102 161 53 6 °C/W 注意: 1. 估计值来自于热模拟实验;实际值取决于实际应用。 2. Theta_JL (JL): 半导体结和所有引线(包括任何导散热焊盘)的底表面之间的热阻,这些引线通常焊接到 PCB 上。 3. Theta_JT (JT): 半导体结和封装顶表面之间的热阻,假设封装通过顶侧的散热片保持在统一温度。 4. Theta_JA (ΘJA): 半导体结与外界环境之间的热电阻,阻值取决于 PCB 设计、散热器和气流。所给定的值是针对自 然对流、没有使用 2S2P 板的散热片,如 JEDEC 标准 JESD51-2、JESD51-5 和 JESD51-7 中的规定,适用时。 5. Psi_JB (JB): 热特性参数,表示在说明 4 中定义的热环境下半导体结温与应用电路板参考点之间的相关性。对于 SOT23-5 封装,板参考定义为与引脚 2 相邻的 PCB 铜箔。 6. Psi_JT (JT): 热特性参数提供了半导体结温和封装顶部中央的关系,用于“指南”中定义的热环境 4。 引脚定义 引脚号 名称 说明 1 VDD 2 GND 接地。输入与输出电路的公共参考地。 电源电压端。IC 的供电电源。 3 IN+ 非反向输入。与 VDD 连接时使能输出。 4 3V3 3.3-V LDO 输出,输出能力为 15 mA。 5 OUT 栅极驱动输出。保持低电平,除非所要求的输入出现,且 VDD 高于 UVLO 阈值。 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 2 IN+ 输出 (7) 0 1 1 0 注: 7. 默认输入信号,如果没有进行外部连接。 框图 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 输出逻辑 图 3. 简化框图 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 3 应力超过绝对最大额定值,可能会损坏器件。在超出推荐的工作条件的情况下,该器件可能无法正常工作,所以不建议 让器件在这些条件下长期工作。此外,过度暴露在高于推荐的工作条件下,会影响器件的可靠性。绝对最大额定值仅是 应力规格值。 符号 参数 最小值 最大值 单位 VDD VDD 到 GND -0.3 20.0 V VIN IN+ 到 GND 电压 -0.3 VDD + 0.3 V VOUT OUT 到 GND 电压 -0.3 VDD + 0.3 V V3V3 到 GND 的 3.3-V 输出电压引脚 6.0 V TL 引脚焊接温度,10 秒 +260 ºC TJ 结温 +125 ºC +150 ºC TSTG -65 存储温度 推荐工作条件 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 绝对最大额定值 推荐的操作条件表定义了器件的真实工作条件。指定推荐的工作条件,以确保器件的最佳性能达到数据表中的规格。 飞兆半导体建议不要超过推荐工作条件,也不能按照绝对最大额定值进行设计。 符号 参数 最小值 最大值 单位 VDD 电源电压范围 4.5 18.0 V VIN 输入电压 IN+ 0 VDD V CBYP 电源旁路电容 1.0 TA 工作环境温度 -40 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 µF +125 ºC www.fairchildsemi.com 4 除非另有说明,否则 VDD = 12 V, TJ = -40°C 到 +125°C。电流流入器件定义为正值,流出为负值。 符号 参数 工作条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源 VDD IDD_STATIC IDD_OPER 5 工作范围 静态电源电流 工作电源电流(8) 输入端未连接;3V3 未加载 fSW=100 kHz,无负载 0.6 fSW=1 MHz,无负载 3.8 fSW=100 kHz,1 nF 负载 1.5 fSW=1 MHz,1 nF 负载 12.5 18 V 200 µA mA VON 导通电压 VDD 增大 4.50 4.75 5.00 V VOFF 关断电压 VDD 下降 4.30 4.55 4.80 V 150 200 250 mV 0.8 V VHYS_VDD 电源电压滞回 输入 VIL_T IN+,低电压阈值,最大 VIH_T IN+,高电压阈值,最小 VHYS_IN 2 输入滞回电压 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 电气特性 V 0.2 0.5 0.8 V IINL IN+ 电流,低电平 IN从 0 到 VDD -1.00 0.05 1.00 µA IINH IN+ 电流,高电平 IN从 0 到 VDD -50 -30 1 µA 3V3 LDO VLDO LDO 输出电压 TA=25°C 3.267 3.300 3.333 总变差 3.217 3.382 V VLDO_LineReg LDO 输入电压调节 VDD=5 到 13 V,IOUT=10 mA 1 10 mV VLDO_LoadReg LDO 负载调节 VDD=5 到 13 V, IOUT=0.1 mA 到 10 mA 5 20 mV ILDO_MAX 最大 LDO 电流 ILDO_I-LIM LDO 限流 10 15 mA 35 mA 热关断 TSDON 热关断激活(8) 150 °C TSDOFF (8) 125 °C 热关断禁用 接下页 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 5 除非另有说明,否则 VDD = 12 V, TJ = -40°C 到 +125°C。电流流入器件定义为正值,流出为负值。 符号 参数 工作条件 最小值 典型值最大值 单位 输出 ISINK OUT 电流,中压,灌电流(8) OUT,VDD/2, C负载=0.1 µF, f=1 kHz 2.5 A ISOURCE OUT 电流,中压,源电流(8) OUT at VDD/2, CLOAD =0.1 µF, f=1 kHz -1.8 A IPK_SINK OUT 电流,峰值,灌电流(8) CLOAD=0.1 µF, f=1 kHz 2.8 A (8) CLOAD=0.1 µF, f=1 kHz -2.5 A IPK_SOURCE OUT 电流,峰值,源电流 tRISE 输出上升时间(9) CLOAD=1000 pF 19 30 ns tFALL (9) CLOAD=1000 pF 13 25 ns 输出下降时间 tD1 输出比例 延迟,输入上升(9) tD2 输出比例 延迟,输入下降 (9) IRVS 承受的输出反向电流(8) 0 - 3.3 VIN, 1 V/ns Slew Rate 12 23 36 ns 0 - 3.3 VIN,1 V/ns 压摆率 13 24 35 ns 250 mA FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 电气特性 注意: 8. 未经生产测试。 9. 请参见图 4。 时序图 90% Output 10% IN+ VINH VINL tD1 tD2 tRISE tFALL 图 4. 非反向波形 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 6 200 200 175 175 IDD (µA) IDD (µA) 典型特征的条件是 25°C 且 VDD=12 V,除非另有说明。 150 125 VDD = 12 V 150 VDD = 5 V 125 100 100 4 6 8 10 12 14 Supply Voltage (V) 16 18 -50 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 nF Load VDD = 15 V VDD = 12 V VDD = 8 V VDD = 4.5 V 0 200 400 600 800 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1000 1 nF Load 100 125 VDD = 15 V VDD = 12 V VDD = 8 V VDD = 4.5 V 0 200 Switching Frequency (kHz) 400 600 800 1000 Switching Frequency (kHz) 图 7. IDD(无负载)与频率的关系 图 8. IDD(1 nF负载)vs. 频率 5.0 240 4.8 4.7 UVLO Hysteresis (mV) 4.9 UVLO Thresholds (V) 0 25 50 75 Temperature (°C) 图 6. IDD(静态)vs. 温度 IDD (mA) IDD (mA) 图 5. IDD(静态)vs. 电源电压 -25 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 典型性能特征 Device ON 4.6 4.5 Device OFF 4.4 4.3 4.2 4.1 220 200 180 160 140 120 100 4.0 -50 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 -50 125 图 9. UVLO 阈值与温度的关系 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 125 图 10. UVLO 滞回 vs. 温度 www.fairchildsemi.com 7 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 Input Thresholds (V) Input Thresholds (V) 典型特征的条件是 25°C 且 VDD=12 V,除非另有说明。 VIH VIL 0 4 8 12 Supply Voltage (V) 16 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 20 VIH VIL -50 80 34 70 32 60 IN+ to OUT (falling to falling) 50 40 30 20 10 IN+ to OUT (rising to rising) 0 100 125 30 IN+ to OUT ( falling to falling) 28 26 24 22 20 IN+ to OUT (rising to rising) 18 16 4 6 8 10 12 14 Supply Voltage (V) 16 18 -50 图 13. 传播延迟与电源电压 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 125 图 14. 传播延迟 vs. 温度 90 140 80 CL = 6.8 nF 70 60 CL = 4.7 nF 50 CL = 6.8 nF 120 Rise Time (ns) Fall Time (ns) 0 25 50 75 Temperature (°C) 图 12. TTL 输入阈值 vs. 温度 Propagation Delays (ns) Propagation Delays (ns) 图 11. 输入阈值与电源电压的关系 -25 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 典型性能特征 40 CL = 3.3 nF 30 CL = 2.2 nF 20 CL = 1.0 nF 10 100 CL = 4.7 nF 80 CL = 3.3 nF 60 CL = 2.2 nF 40 CL = 1.0 nF 20 0 0 5 10 15 0 20 0 Supply Voltage (V) 图 15. 传播延迟与温度的关系 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 5 10 15 Supply Voltage (V) 20 图 16. 上升时间与电源电压的关系 www.fairchildsemi.com 8 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 典型性能特征 典型特征的条件是 25°C 且 VDD=12 V,除非另有说明。 Rise and Fall Times (ns) 25 Rise Time 20 15 Fall Time 10 5 CL = 1.0 nF 0 -50 -25 0 25 50 75 Temperature (°C) 100 125 图 17. 上升和下降时间 vs. 温度 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 图 18. 上升/下降波形,1 nF 负载 图 19. 上升/下降波形,10 nF 负载 图 20. 准静态源电流,VDD=12 V 图 21. 准静态灌电流,VDD=12 V www.fairchildsemi.com 9 典型特征的条件是 25°C 且 VDD=12 V,除非另有说明。 图 22. 准静态源电流,VDD=8 V 图 23. 准静态灌电流,VDD=8 V FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 典型性能特征 图 24. 准静态 IOUT/VOUT 测试电路 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 10 输入阶段 欠压锁定 FAN3180 输入阈值在 2 V 和 5 V 之间,满足工业标准 TTL 逻辑阈值,与 VDD 电压无关。输入上升沿阈值约为 3.3 V 的 50%,输入下降沿阈值约为 3.3 V 的 30% TTL 型 输入配置提供了约 0.7 V 的滞回电压。这些电平允许从一 系列输入逻辑信号电平驱动输入,对于这些电平,高于 2 V 的电压被视为逻辑高电平。TTL 输入的驱动信号应有 快速上升和下降沿,压摆率 6 V/µs 或更快,这样从 0 到 3.3 V 的上升时间应为 550 ns 或更小。压摆率降低时,电 路噪音可能导致驱动器输入电压超过滞回电压,然后触发 驱动器输入,导致操作异常。 FAN3180 启动逻辑经过优化,可利用欠压锁定 (UVLO) 功能驱动参考点接地的 N 沟道 MOSFET,以确保 IC 有 序地启动。当 VDD 上升但仍低于 4.5 V 工作电平时,此电 路会将输出保持在低电平,无论输入引脚的状态如何。器 件激活后,电源电压必须下降超过 0.2 V 才能重新关断器 件。当低 VDD 电源电压因功率切换而产生噪音时,该滞 回有利于防止抖动。这种配置对于驱动高侧 P 沟道 MOSFET 不适用,因为驱动器的低输出电压会在 VDD 低 于 4.5 V时导通 P 沟道 MOSFET。 VDD 旁路电容指南 MillerDrive™ 栅极驱动技术 要使此 IC 迅速导通电源设备,必须在 VDD 和 GND 引 脚之间连接一个局部的高频旁路电容 CBYP(具有低 ESR 和 ESL),且具有很短走线长度。此电容是 10µF 到 47 µF 大电容器的补充,常见于驱动器和控制器偏置电路 上。 FAN3180 的输出级具有如图 25 中所示的 MillerDrive™ 架构,结合了双极性器件和 MOSFET 器件,能够在大范 围电源电压和温度变化下提供大电流。在输出为 1/3 到 2/3 VDD 之 间 的 摆 动 时 , 双 极 性 器 件 携 带 大 电 流 , 而 MOSFET 器件将输出拉至高或低电轨。 选择 CBYP 值的典型条件是保持 VDD 电源上的纹波电压 ≤5%。这通常使用 ≥20 倍等效负载电容 CEQV 的值实现, 在此定义为 Q栅极 /VDD。通常选用 0.1 µF 到 1 µF 或更大 的陶瓷电容,因为它们是电介质(例如 X5R 和 X7R), 具有良好的温度特性和高脉冲电流能力。 MillerDrive™ 的 用 途 是 加 速 开 关 动 作 , 其 原 理 为 在 MOSFET 的栅极至漏极电容被充电或放电时(作为导通/ 关断过程的一部分),在 Miller 平台期间提供最高电流。 对于在 MOSFET 导通或关断间隔期间具有零电压开关 (ZVS) 的应用,该驱动器为快速开关动作供应高峰值电 流,即使 Miller 平台不存在。这种情况常常出现在同步整 流器的应用中,因为体二极管通常在 MOSFET 导通之前 就已经导通。 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 应用信息 如果电路噪音影响了正常工作,则 CBYP 的值可能增加到 CEQV 的 50-100 倍,或者 CBYP 可被分割成两个电容。其 中一个应为较大的值(基于等效负载电容),另一个的值 则较小(如 1-10 nF),安装在离 VDD 和 GND 引脚最 近的地方,以承载电流脉冲的更高频部分。 输出引脚压摆率由 VDD 电压和输出端上的负载决定。它 是不可调的,但如果 MOSFET 栅极处需要更慢的上升或 下降时间,则可添加串联电阻。 3V3 内部稳压器 对于微控制器或要求低功率 3.3-V 偏置的 ASIC 应用, FAN3180 包含一个内部 3.3-V 稳压器。该稳压器额定到 最高 15 mA,具有典型限流 35 mA,如图 26 所示。 3V3 vs I(3V3) VDD=12V, CLoad = 1nF, VIN = 3.3V, 10kHz, 50% 3.300 3.299 3.298 3V3 (V) 3.297 3.296 3.295 3.294 3.293 3.292 3.291 3.290 0 5 10 15 20 25 30 35 40 I(3V3) (mA) 图 25. MillerDrive™ 输出结构 图 26. 3V3 调节 vs. I(3V3) 正常工作期间,应在 3V3 和 GND 之间连接 0.1 µF 的陶 瓷电容。 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 11 图 30. VDD 应用于 VIN 低电平时 保持输出端关断,直到第一个有效上升沿防止不完整脉冲 出现在输出端,如图 29 所示。 图 27. VDD>UVLOON3V3 前 相反,如果缓慢施加 VDD(UVLOON 在 3V3 启动 80 µs 后发生)且有有效的 VIN 信号,则不会有输出脉冲,直到 VDD 达到 UVLOON,即使 3V3 在全调节范围内。 关机 当 VDD 被移除且降至低于 UVLOOFF 时,输出立即终止开 关操作,无论 VIN 信号如何。 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 启动期间,有信号对 3V3 进行内部监控,防止输出端震 荡。因此,如果快速应用 VDD 且有有效的 VIN 信号,将没 有输出脉冲,直到 3V3 电压已经稳定超过 80 µs,即使 VDD>UVLOON。 图 28. 3V3,VDD>UVLOON 前 对于有效的输出端开关,以下两个条件都是必需的: 1. VDD>UVLOON, 2. 3V3 在调节中。 图 31. 在 VIN 高电平期间关断 启动逻辑 当 VDD>UVLOON 且 3V3 在调节范围内,输出开关动作将 在 VIN 信号的第一个有效上升沿后开始。 图 32. 在 VIN 低电平期间关断 图 29. © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 VDD 应用于 VIN 高电平时 www.fairchildsemi.com 12 FAN3180 含有快速反应输入电路、短传播延迟,以及能 够提供电流峰值高于 1 A 的输出级,有利于电压转换时 间从低于10 ns 到超过 100 ns。强烈推荐以下操作指 南:  使高电流输出和电源接地路径与逻辑输入信号和信号 接地路径分离。这在处理 TTL 电平逻辑阈值时特别 关键。  保持驱动器尽可能地靠近负载,以使大电流导线的长 度最小化。这样可减少串联电感,提高高速开关功 能,同时减少可向驱动器输入和其他周围电路辐射 EMI 的环路面积。  许多高速功率电路都容易受噪声的影响,噪声一般来 自于其自身输出或者其它外部源,有可能导致输出再 触发。如果在模拟板或非最佳电路布局(具有长输 入、启用或输出引线)中测试电路,这些影响会特别 显著。为了获得最佳效果,引脚连线越短越直接越 好。  图 34. MOSFET 关断的电流路径 热指南 栅极驱动器驱动高频率开关 MOSFET 和 IGBT 时,会产 生显著的功耗。在应用中重要的是,确定栅极驱动器的功 耗及其引起的结温,确保器件在可接受的温度范围内工 作。 应最小化导通和关断电流路径,如以下章节所述。 图 33 所示为当栅极驱动器给栅极供电以导通 MOSFET 时的脉冲栅极驱动电流路径。这个电流由局部旁路电容 CBYP 产生,流经驱动器到 MOSFET 栅极,再到地。为了 尽可能地实现高峰值电流,通路上的电阻和电感应该最小 化。局部的 CBYP 动作,将高峰值电流脉冲包含在此驱动 器 MOSFET 电路中,防止它们干扰 PWM 控制器中的敏 感模拟电路。 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO 布线与连接指南 栅极驱动器中的总功耗是三种元件的总和:P栅极、P静态 、 和 P动态: Ptotal  Pgate  PDynamic (1) 栅极驱动损耗:发生在提供栅极电流、按照开关频率驱动 负 载 MOSFET 的 过 程 中 最 主 要 的 功 耗 。 由 驱 动 MOSFET 导致的功耗由以下方式确定,其中 MOSFET 处于指定栅极-源电压 VGS,带有栅极电荷 QG,以及处于 开关频率 fSW: PGATE  QG  VGS  fsw (2) 动态预驱动 / 直通电流:在动态工作条件下(包括引脚上 拉/下拉电阻),源于内部电流消耗的功率损失可使用 IDD (无负载)获得 vs. 典型性能特征中的频率图可确定实际 工作条件下从 VDD 得出的电流 IDYNAMIC: PDYNAMIC  IDYNAMIC  VDD (3) 确定了驱动器中的功耗后,可使用以下热等式评估相对于 器件引线的驱动器结温: 图 33. MOSFET 导通的电流路径 TJ  PTOTAL JL  TC 图 34 显示了 MOSFET 关断时的电流通路。理想地,通 过一个较小的环路,驱动器直接将电流分流到 MOSFET 的源极。为了实现快速关断,通路上的电阻和电感应该最 小化。 (4) 其中: TJ = 驱动器结温; θJL =从结到引线的热阻;以及 TL = 应用中器件的引线温度 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 13  ROUT,Driver PPKG  PTOTAL   ROUT,DRIVER  REXT  RGATE,FET  转换,从FAN3100 许多应用使用微控制器 (MCU) 和栅极驱动器的组合,如 FAN3100 。 在 这 些 配 置 中 , 需 要 外 部 低 压 降 调 节 器 (LDO) 来给 MCU 供电。FAN3180 含有一个 3.3-V 输出 电压调节器来给微控制器或 ASIC 供电。因此,使用 FAN3100 和类似配置的系统可以转换成 FAN3180,以 减少元件数量、板空间和成本。   (5)   FAN3180 的引脚分配也使得只需很少工作量就可以从已 使用 FAN3100TSX 的设计进行转换(SOT23-5 封装选 项)。两个器件的五个引脚中都有四个是相同的。在 FAN3180上,IN 输入端(FAN3100上 的引脚 4)已被 3V3 LDO 输出端替代。 其中: PPKG = 驱动器封装中的功耗; ROUT,DRIVER = 从IOUT 推算出的估算驱动器电阻 vs. VOUT 波形; 以下两个图表显示了给微控制器供电的 FAN3100 和 FAN3180 设计的典型应用示例。 REXT = 连接在驱动器输出 和 MOSFET 栅极之间的串 联外部电阻;以及 RGATE,FET = 负载 MOSFET 栅极和源连接的内部电阻 FAN3180 — 单沟道 2-A 低侧驱动器,带 3.3-V LDO MOSFET 栅极驱动电路中的功耗独立于驱动电路电阻, 并按比例在驱动器中各电阻、杂散串联电阻,以及电源开 关 MOSFET 内部的栅极电阻间按比例分配。驱动器中功 耗可使用以下等式估算: 图 35. FAN3100TSX(具有外部 LDO)给 MCU 供电 图 36. FAN3180TSX(具有集成 LDO)给 MCU 供电 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 14 相关产品 栅极驱动(10) 输入阈值 (灌电流/源电流) 器件编号 类型 FAN3111C 单1A +1.1 A / -0.9 A FAN3111E 单1A +1.1 A / -0.9 A FAN3100C 单2A +2.5 A / -1.8 A FAN3100T 单2A FAN3180 逻辑 封装 双输入/单输出的单通道 SOT23-5, MLP6 单同相通道,外部参考 SOT23-5, MLP6 CMOS 双输入/单输出的单通道 SOT23-5, MLP6 +2.5 A / -1.8 A TTL 双输入/单输出的单通道 SOT23-5, MLP6 单2A +2.4 A / -1.6 A TTL 单同相通道 + 3.3-V LDO SOT23-5 FAN3216T 双2A +2.4 A / -1.6 A TTL 双反相通道 SOIC8 FAN3217T 双2A +2.4 A / -1.6 A TTL 双同相通道 SOIC8 FAN3226C 双2A +2.4 A / -1.6 A CMOS 双反相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3226T 双2A +2.4 A / -1.6 A TTL 双反相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3227C 双2A +2.4 A / -1.6 A CMOS 双同相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3227T 双2A +2.4 A / -1.6 A TTL 双同相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3229C 双2A +2.4 A / -1.6 A CMOS 双输入/单输出的双通道 SOIC8, MLP8 FAN3229T 双2A +2.4 A / -1.6 A TTL 双输入/单输出的双通道 SOIC8, MLP8 FAN3268T 双2A +2.4 A / -1.6 A TTL 20 V 同相沟道 (NMOS) 和反相沟道 (PMOS) + 双启用 SOIC8 FAN3278T 双2A +2.4 A / -1.6 A TTL 30 V 同相沟道 (NMOS) 和反相沟道 (PMOS) + 双启用 SOIC8 FAN3213T 双4A +4.3 A / -2.8 A TTL 双反相通道 SOIC8 FAN3214T 双4A +4.3 A / -2.8 A TTL 双同相通道 SOIC8 FAN3223C 双4A +4.3 A / -2.8 A CMOS 双反相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3223T 双4A +4.3 A / -2.8 A TTL 双反相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3224C 双4A +4.3 A / -2.8 A CMOS 双同相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3224T 双4A +4.3 A / -2.8 A TTL 双同相通道 + 双使能 SOIC8, MLP8 FAN3225C 双4A +4.3 A / -2.8 A CMOS 双输入/单输出的双通道 SOIC8, MLP8 FAN3225T 双4A +4.3 A / -2.8 A TTL 双输入/单输出的双通道 SOIC8, MLP8 FAN3121C 单9A +9.7 A / -7.1 A CMOS 单反相通道 + 使能 SOIC8, MLP8 FAN3121T 单9A +9.7 A / -7.1 A TTL 单反相通道 + 使能 SOIC8, MLP8 FAN3122T 单9A +9.7 A / -7.1 A CMOS 单同相通道 + 使能 SOIC8, MLP8 FAN3122C 单9A +9.7 A / -7.1 A TTL 单同相通道 + 使能 SOIC8, MLP8 FAN3240 双 12 A +12.0 A TTL 双线圈继电器驱动器,时序配置 0 SOIC8 FAN3241 双 12 A +12.0 A TTL 双线圈继电器驱动器,时序配置 1 SOIC8 CMOS 外部(11) FAN3180 — 单沟道2-A低侧驱动器,带3.3-V LDO 表 1. 注意: 10. 典型电流,OUT 为 6 V 且 VDD=12 V。 11. 与外部提供的参考电压成比例的阈值。 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 15 3.00 2.80 5 SYMM CL 0.95 0.95 A 4 B 3.00 2.60 1.70 1.50 1 2 2.60 3 (0.30) 1.00 0.50 0.30 0.95 1.90 0.20 C A B 0.70 TOP VIEW FAN3180 — 单沟道2-A低侧驱动器,带3.3-V LDO 物理尺寸 LAND PATTERN RECOMMENDATION SEE DETAIL A 1.30 0.90 1.45 MAX 0.15 0.05 0.22 0.08 C 0.10 C NOTES: UNLESS OTHEWISE SPECIFIED GAGE PLANE A) THIS PACKAGE CONFORMS TO JEDEC MO-178, ISSUE B, VARIATION AA, B) ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS. C) MA05Brev5 0.25 8? 0? 0.55 0.35 0.60 REF SEATING PLANE 图 37. 5 引线 SOT-23 封装图纸是作为一项服务而提供给考虑选用飞兆半导体产品的客户。具体参数可能会有变化,且不会做出相应通知。请注意图纸上的 版本和/或日期,并联系飞兆半导体代表核实或获得最新版本。封装规格并不超出飞兆公司全球范围内的条款与条件,尤其指保修,保修 涵盖飞兆半导体的全部产品。 有关最新的封装图纸,请始终访问飞兆半导体的在线封装区域: http://www.fairchildsemi.com/packaging/。 © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 16 FAN3180 — 单沟道2-A低侧驱动器,带3.3-V LDO © 2012 飞兆半导体公司 FAN3180 • Rev. 1.0.3 www.fairchildsemi.com 17 ON Semiconductor and are trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC dba ON Semiconductor or its subsidiaries in the United States and/or other countries. ON Semiconductor owns the rights to a number of patents, trademarks, copyrights, trade secrets, and other intellectual property. A listing of ON Semiconductor’s product/patent coverage may be accessed at www.onsemi.com/site/pdf/Patent−Marking.pdf. ON Semiconductor reserves the right to make changes without further notice to any products herein. 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