EG12521

ELECTRONIC GIANT EG12521 芯片数据手册 双管正激高压驱动芯片 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 REV 1.1 屹晶微电子有限公司 EG12521 芯片数据手册 V1.0 双管正激高压驱动芯片 版本变更记录 版本号 日期 描述 V1.0 2019 年 09 月 11 日 EG12521 数据手册初稿 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com EG12521 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 双管正激高压驱动芯片 目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 录 特性 ..................................................................................................................................................................... 1 描述 ..................................................................................................................................................................... 1 应用领域 ............................................................................................................................................................. 1 引脚 ..................................................................................................................................................................... 2 4.1 引脚定义 ................................................................................................................................................... 2 4.2 引脚描述 ................................................................................................................................................... 2 结构框图 ............................................................................................................................................................. 3 典型应用电路 ..................................................................................................................................................... 3 电气特性 ............................................................................................................................................................. 4 7.1 极限参数 ................................................................................................................................................... 4 7.2 典型参数 ................................................................................................................................................... 5 7.3 开关时间特性 ........................................................................................................................................... 6 应用设计 ............................................................................................................................................................. 6 8.1 Vcc 端电源电容 ......................................................................................................................................... 6 8.2 输入逻辑型号要求跟输出驱动器特性 ................................................................................................... 6 8.3 自举电路 ................................................................................................................................................... 8 封装尺寸 ............................................................................................................................................................. 9 9.1 SOP8 封装尺寸 .......................................................................................................................................... 9 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 屹晶微电子有限公司 EG12521 芯片数据手册 V1.0 双管正激高压驱动芯片 EG12521 芯片数据手册 V1.0 1. 特性             双管正激电源 600V 高压驱动 高端悬浮自举电源设计 HIN、LIN 适应 0-20V 输入电压 小于 1uA 静态电流 最高频率支持 500KHZ 低端 VCC 电压范围 4V-20V 输出电流能力 IO+/- 0.8 A/1.2A HO、LO 通道匹配输出 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 封装形式：SOP8 2. 描述 EG12521 是一款高性价比的双管正激高压驱动专用芯片，内部集成了逻辑信号输入处理电路、电平位移 电路、脉冲滤波电路及输出匹配驱动电路，专用于双管正激电源、无刷电机控制器、电源 DC-DC 中的驱动 电路。 EG12521 高端的工作电压可达 600V，低端 Vcc 的电源电压范围宽 4V～20V。该芯片输入通道 HIN 内建 了一个 200K 下拉电阻，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+/- 0.8/1.2A，采用 SOP8 封装。 3. 应用领域       双管正激电源 无线充电驱动器 变频水泵控制器 DC-DC 电源 无刷电机驱动器 移动电源高压快充开关电源 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 1 /9 EG12521 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 双管正激高压驱动芯片 4. 引脚 4.1 引脚定义 VB HO VS LO 8 7 6 5 EG12521 1 2 VCC HIN 3 4 LIN GND 图 4-1. EG12521 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 4V-20V,外接一个高频 0.1-1uF 旁 路电容能降低芯片输入端的高频噪声 2 HIN I 逻辑输入信号高电平有效，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 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 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 芯片的地端 高端悬浮电源 2 /9 EG12521 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 双管正激高压驱动芯片 5. 结构框图 8 VB 逻辑输入 2 HIN 电 平 位 移 200K 脉 冲 滤 波 驱 动 7 HO 逻辑控制电路 6 VS 1 Vcc 3 LIN 逻辑输入 驱 动 5 LO 200K 4 GND 图 5-1. EG12521 内部电路图 6. 典型应用电路 +600V +12V D3 FR107 U1 VCC VB 1 8 2 7 C1 HIN HIN LIN HO LIN 3 EG12521 D1 1N4148 R1 Q1 C2 VS 6 GND LO 4 OUT 5 D2 1N4148 R2 Q2 图 6-1. EG12521 典型应用电路图 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 3 /9 屹晶微电子有限公司 EG12521 芯片数据手册 V1.0 双管正激高压驱动芯片 图 6-2. EG12521 双管正激典型应用电路图 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 VB 高端悬浮电源 - VS 高端悬浮地端 - HO 高端输出 - LO 低端输出 - VCC 电源 HIN 最小 最大 单位 600 V VB-25 VB+0.3 V VS-0.3 VB+0.3 V -0.3 VCC+0.3 V - -0.3 25 V 高通道逻辑信号输 入电平 - -0.3 VCC+0.3 V LIN 低通道逻辑信号输 入电平 - -0.3 VCC+0.3 V TA 环境温度 - -45 125 ℃ Tstr 储存温度 - -65 150 ℃ TL 焊接温度 T=10S - 300 ℃ -0.3 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。 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 4 /9 EG12521 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 双管正激高压驱动芯片 7.2 典型参数 无另外说明，在 TA=25℃，VCC=15V，负载电容 CL=1nF 条件下 符号 参数名称 测试条件 最小 典型 最大 单位 Vcc 电源 - 4 15 20 V Icc 静态电流 输入悬空，Vcc=15V - 0 1 uA Ibs 高端静态电流 输入悬空，VBS=15V - 0 1 uA Vin(H) 输入逻辑信号高电位 所有输入控制信号 2.5 - - V Vin(L) 输入逻辑信号低电位 所有输入控制信号 -0.3 0 1.0 V - 5 50 nS LO、HO 开关匹配特性 MT 延时匹配差值 HO、LO 开启关闭时间差值 低端输出 LO 开关时间特性 Ton 开延时 见图 7-1 - 100 150 nS Toff 关延时 见图 7-1 - 70 100 nS Tr 上升时间 见图 7-1 - 30 70 nS Tf 下降时间 见图 7-1 - 20 50 nS 高端输出 HO 开关时间特性 Ton 开延时 见图 7-2 - 100 150 nS Toff 关延时 见图 7-2 - 70 100 nS Tr 上升时间 见图 7-2 - 30 70 nS Tf 下降时间 见图 7-2 - 20 50 nS IO 输出最大驱动能力 IO+ IO 输出拉电流 Vo=0V,PW≤10uS - 0.8 - A IO- IO 输出灌电流 Vo=15V,PW≤10uS - 1.2 - A 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 5 /9 EG12521 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 双管正激高压驱动芯片 7.3 开关时间特性 50% LIN 50% 50% HIN 50% Toff Ton Tr 90% LO Toff Tf 10% Ton Tf Tr 90% 90% 10% HO 图 7-1. 低端输出 LO 开关时间波形图图 10% 90% 10% 7-2. 高端输出 HO 开关时间波形图 8. 应用设计 8.1 Vcc 端电源电容 VCC 电压滤波电容选择 0.1uF-1uF 高频瓷片电容，靠近芯片的 1 脚跟 4 脚。根据不同的 MOS 开启 电压，VCC 供电电压可选择 4-20V。 8.2 输入逻辑型号要求跟输出驱动器特性 EG12521 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 EG12521 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 1.2A 和最大输出电流可达 0.8A, 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 100nS、 关断传导延时为 70nS,高端输出开通传导延时为 100nS、关断传导延时为 70nS。低端输出开通的上升时间为 30nS、关断的下降时间为 20nS, 高端输出开通的上升时间为 30nS、关断的下降时间为 20nS。 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 6 /9 EG12521 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 双管正激高压驱动芯片 输入信号和输出信号逻辑功能图如图 8-2： 1 HIN 0 1 0 0 1 1 LIN 0 1 LO 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 HO 1 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 输出 输入、输出逻辑 HIN LIN HO LO 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 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”时，驱动器控制输出 HO、LO 为“0”，将上、下功率管同时关 断；在输入逻辑信号 HIN 和 LIN 同时为“1”时，驱动器控制输出 HO、LO 为“1”，将上、下功率管同时打开。 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 7 /9 EG12521 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 双管正激高压驱动芯片 8.3 自举电路 EG12521 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。EG12521 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 VC 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。 自举电容 VC PCB 布局尽量靠近芯片的 8 脚跟 6 脚，自举电容可以选择瓷片电容或者电解电容，最小容 值可按以下公式计算： VC 15 2 2 Qg Qperiod Vcc VF Ibso F Vds Ibsc F 其中：Qg 为高压侧 MOS 管的栅极电荷； Qperiod 为每个周期中电平转换电路的电荷要求，约为 5nC； Ibso 为高压侧驱动电路打开时的静态电流； Ibsc 为自举电容的漏电流； F 为电路工作频率； Vcc 为低端电源电压； VF 为自举二极管的正向压降； Vds 为 MOS 管需要彻底打开的 GS 电压。 +600V FR107 外接自举二极管 8 VB 自举电容 VC HIN 2 7 6 +12V VCC HO VS 1 LIN 3 5 LO 图 8-3. EG12521 自举电路结构 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 8 /9 屹晶微电子有限公司 EG12521 芯片数据手册 V1.0 双管正激高压驱动芯片 9. 封装尺寸 9.1 SOP8 封装尺寸 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 9 /9