EG3112

ELECTRONIC GIANT EG3112芯片数据手册 大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 REV 1.0 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 版本变更记录 版本号 V1.0 日期 描述 2016 年 10 月 22 日 EG3112 数据手册初稿 V1.1 2016 年 10 月 25 日 输出电流能力修改 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 2 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 目录 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 特点 ..................................................................................................................................................................... 4 描述 ..................................................................................................................................................................... 4 应用领域 ............................................................................................................................................................. 4 引脚 ..................................................................................................................................................................... 5 4.1. 引脚定义 ............................................................................................................................................. 5 4.2. 引脚描述 ............................................................................................................................................. 5 结构框图 ............................................................................................................................................................. 6 典型应用电路 ..................................................................................................................................................... 6 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 SOP8 封装尺寸 .................................................................................................................................. 12 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 3 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 EG3112 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 600V 适应 5V、3.3V 输入电压 最高频率支持 500KHZ 低端 VCC 电压范围 2.8V-20V ◼ ◼ ◼ ◼ 输出电流能力 IO+/- 2A/2.5A 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 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 静态电流小于 5uA，非常适合电池场合 封装形式：SOP-8 2. 描述 EG3112 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。 EG3112 高端的工作电压可达 600V，低端 Vcc 的电源电压范围宽 2.8V～20V，静态功耗小于 5uA。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 200K 下拉电阻，在输入悬空时 使上、下功率 MOS 管处于关闭状态,输出电流能力 IO+/- 2/2.5A，采用 SOP8 封装。 3. 应用领域 ◼ ◼ ◼ 移动电源高压快充开关电源 变频水泵控制器 600V 降压型开关电源 ◼ ◼ ◼ 电动车控制器 无刷电机驱动器 高压 Class-D 类功放 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 4 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 4. 引脚 4.1. 引脚定义 VB HO VS LO 8 7 6 5 EG3112 1 2 3 4 Vcc HIN LIN GND 图 4-1. EG3112 管脚定义 4.2. 引脚描述 引脚序号 引脚名称 I/O 描述 1 Vcc Power 芯片工作电源输入端，电压范围 2.8V-20V,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 I 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 逻辑输入控制信号高电平有效，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 2 HIN 3 LIN I 4 GND GND 5 LO O 输出控制低端 MOS 功率管的导通与截止 6 VS O 高端悬浮地端 7 HO O 输出控制高端 MOS 功率管的导通与截止 8 VB Power 芯片的地端。 高端悬浮电源 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 5 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 5. 结构框图 8 VB 逻辑输入 HIN 2 电 平 位 移 200K 脉 冲 滤 波 驱 动 7 HO 闭锁电路、 死区时间电路 6 VS 1 Vcc LIN 3 逻辑输入 驱 动 5 LO 200K 4 GND 图 5-1. EG3112 结构框图 6. 典型应用电路 +600V +12V D3 FR107 U1 Vcc VB 1 C1 0.1uF HIN LIN HIN HO 2 L IN C2 D1 1N4148 8 EG3112 R1 7 10uF Q1 VS 3 6 4 5 GND LO OUT D2 1N4148 R2 Q2 图 6-1. EG3112 典型应用电路图 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 6 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 7. 电气特性 7.1 极限参数 无另外说明，在 TA=25℃条件下 符号 参数名称 测试条件 最小 最大 单位 自举高端 VB 电源 VB - -0.3 600 V 高端悬浮地端 VS - VB-20 VB+0.3 V 高端输出 HO - VS-0.3 VB+0.3 V 低端输出 LO - -0.3 VCC+0.3 V 电源 VCC - -0.3 20 V HIN - -0.3 VCC+0.3 V LIN - -0.3 VCC+0.3 V TA 环境温度 - -45 125 ℃ Tstr 储存温度 - -55 150 ℃ TL 焊接温度 T=10S - 300 ℃ 高通道逻辑信号 输入电平 低通道逻辑信号 输入电平 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。 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 7 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 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=12V，负载电容 CL=10nF 条件下 参数名称 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 电源 Vcc - 2.8 12 20 V 静态电流 Icc 输入悬空，Vcc=12V - - 5 uA Vin(H) 所有输入控制信号 2.5 - - V Vin(L) 所有输入控制信号 -0.3 0 1.0 V 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 Iin(H) Vin=5V - - 20 uA Iin(L) Vin=0V -20 - - uA 低端输出 LO 开关时间特性 开延时 Ton 见图 7-1 - 280 400 nS 关延时 Toff 见图 7-1 - 125 300 nS 上升时间 Tr 见图 7-1 - 120 200 nS 下降时间 Tf 见图 7-1 - 80 100 nS 高端输出 HO 开关时间特性 开延时 Ton 见图 7-2 - 250 400 nS 关延时 Toff 见图 7-2 - 180 400 nS 上升时间 Tr 见图 7-2 - 120 200 nS 下降时间 Tf 见图 7-2 - 80 100 nS 50 100 300 nS 1.8 2 - A 2 2.5 - A 死区时间特性 死区时间 DT 见图 7-3， 无负载电容 CL=0 IO 输出最大驱动能力 IO 输出拉电流 IO+ IO 输出灌电流 IO- Vo=0V,VIN=VIH PW≤10uS Vo=12V,VIN=VIL PW≤10uS 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 8 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 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 50% LIN 50% 50% HIN 50% Toff Ton Toff Tf Tr Ton 90% 90% Tf Tr 90% LO 90% HO 10% 10% 图 7-1. 低端输出 LO 开关时间波形图 50% 50% 50% 50% 10% 10% 图 7-2. 高端输出 HO 开关时间波形图 HIN LIN 90% HO LO 10% DT 90% DT 10% 图 7-3. 死区时间波形图 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 9 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 8. 应用设计 8.1 Vcc 端电源电压 针对不同的 MOS 管，选择不同的驱动电压，高压开启 MOS 管推荐电源 Vcc 工作电压典型值为 10V-15V； 低压开启 MOS 管推荐电源 VCC 工作电压 2.8V-10V。 8.2 输入逻辑信号要求和输出驱动器特性 EG3112 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 EG3112 的输入通道上。 高端上桥臂和低端下桥臂输出驱动器的最大灌入可达 2.5A 和最大输出电流可达 2A, 高端上桥臂通道可 以承受 600V 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 280nS、 关断传导延时为 125nS,高端输出开通传导延时为 250nS、关断传导延时为 180nS。低端输出开通的上升时间 为 110nS、关断的下降时间为 50nS, 高端输出开通的上升时间为 110nS、关断的下降时间为 50nS。 输入信号和输出信号逻辑功能图如图 8-2： 1 HIN 1 0 LIN 0 0 1 1 1 0 0 1 LO 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 HO 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 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： 输入 HIN（引脚 4） 输出 输入、输出逻辑 LIN（引脚 3） HO（引脚 7） LO（引脚 5） 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 10 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 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 EG3112 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。EG3112 可以使用 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。 +600V FR107 外接自举二极管 8 VB VC HIN 7 2 6 +12V VCC LIN HO 自举电容 VS 1 5 3 LO EG3112 图 8-3. EG3112 自举电路结构 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 11 / 12 屹晶微电子有限公司 EG3112 芯片数据手册 V1.1 大功率 MOS 管、IGBT 管栅极驱动芯片 9. 封装尺寸 9.1 SOP8 封装尺寸 2016 © 屹晶微电子有限公司 版权所有 www.EGmicro.com 12 / 12