NSM2015-40B5F-Q1SWR

NSM2015 基于霍尔原理，具有共模磁场抑制和 过流保护功能的电流传感器 Datasheet (CN) 1.1 Product Overview NSM2015 是一款集成路径电流传感器，具有 0.85mΩ 极 低的导通电阻，减少了芯片上的热损耗。 纳芯微创新的隔离技术以及信号调理设计能够满足高 隔离等级的同时感测流过内部 Busbar 的电流。内部采 用差分霍尔对，因此对外部杂散磁场有很强的抵御能 力。 NSM2015 感测流过芯片内部 Busbar 电流产生的磁场来 间接检测电流，对比同样 Shunt+隔离运放的电流采样 方式，NSM2015 省去了原边供电并且 Layout 简单方 便，同时具有极高隔离耐压以及 Lifetime 稳定性。 在高边电流检测应用中只需用一颗 NSM2015 即可达到 1550Vpk 工作电压，无需加任何保护器件即可耐受 10kV 浪涌电压和 13kA 浪涌电流。  CTI（I）  爬电距离/电气间距：8mm  Fault 过流保护功能  纳芯微创新的斩波以及旋转电流激励技术使得零点 温漂很小  固定输出，带有 Vref  工作温度：-40℃ ~ 125℃  原边导通电阻：0.85mΩ  宽体 SOIC16 封装  满足 UL62368/EN62368 安规认证  ROHS  AEC-Q100 Applications  光伏 NSM2015 拥有伪差分输出模式（固定输出），输出电 压在一定的供电电压内不会变，系统上省去 LDO，BOM 更简单。  工业电源 由于 NSM2015 内部精确的温度补偿算法以及出厂精度 校准，此电流传感器在全温度工作范围都可以保持很 好的精度，客户无需做二次编程。  充电桩 具有过流保护功能，支持调节过流阈值。 Part Number NSM2015 支持 3.3V/5V 供电电压（不同供电版本）。 Key Features  电机控制  OBC/DCDC/PTC Heater Device Information Package WB SOIC16 Body Size 10.30mm × 7.50mm Functional Block Diagrams  高带宽以及快速响应时间  320kHz 带宽  1.5us 响应时间  高精度电流测量  差分霍尔检测可抵御外界杂散磁场  满足 UL 标准的高隔离等级  工作电压:1550Vpk/1097Vrms  耐受隔离耐压（VISO）:5000Vrms  最大浪涌隔离耐压（VIOSM）:10kV  最大浪涌电流（Isurge）：13kA Figure1 NSM2015 Block Diagram  CMTI > 100V/ns Copyright © 2022, NOVOSENSE Page 1 NSM2015 Datasheet (CN) 1.1 INDEX 1. PIN CONFIGURATION AND FUNCTIONS ............................................................................................................................... 3 2. ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS .......................................................................................................................................... 4 3. ISOLATION CHARACTERISTICS ............................................................................................................................................. 4 4. SPECIFICATIONS .................................................................................................................................................................. 5 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.9. COMMON CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 5V OR 3.3V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED)......................................... 5 NSM2015-50B5F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 5V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ........................... 6 NSM2015-40B5F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 5V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ........................... 7 NSM2015-66B5F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 5V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ........................... 7 NSM2015-20B5F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 5V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ........................... 8 NSM2015-80B3F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 3.3V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ........................ 9 NSM2015-40B3F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 3.3V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ........................ 9 NSM2015-66B3F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 3.3V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ...................... 10 NSM2015-100B5F-Q1SWR CHARACTERISTICS (TA= -40°C TO 125°C, VCC = 5V, UNLESS OTHERWISE SPECIFIED) ....................... 11 5. FUNCTION DESCRIPTION ................................................................................................................................................... 12 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. 5.7. OVERVIEW ................................................................................................................................................................ 12 NSM2015 F 版本(固定输出版本) .......................................................................................................................... 12 过流保护功能 ........................................................................................................................................................ 12 NSM2015 上电启动时间波形 ................................................................................................................................ 13 NSM2015 上升时间及响应时间波形 ..................................................................................................................... 15 NSM2015 带宽测试 ............................................................................................................................................... 16 NSM2015 专业术语定义........................................................................................................................................ 17 6. APPLICATION NOTE ........................................................................................................................................................... 20 6.1. 6.2. 6.3. 典型应用电路 ........................................................................................................................................................ 20 PCB LAYOUT .............................................................................................................................................................. 20 热评估实验 ............................................................................................................................................................ 21 7. PACKAGE INFORMATION ................................................................................................................................................... 22 8. ORDER INFORMATION ...................................................................................................................................................... 23 9. TAPE AND REEL INFORMATION ......................................................................................................................................... 24 10. REVISION HISTORY .......................................................................................................................................................... 25 Copyright © 2022, NOVOSENSE Page 2 NSM2015 Datasheet (CN) 1.1 1. Pin Configuration and Functions IP+ 1 16 NC IP+ 2 15 GND IP+ 3 14 NC IP+ 4 13 VREF IP- 5 12 VOUT IP- 6 11 VOC IP- 7 10 VCC IP- 8 9 Fault Figure 1.1 NSM2015 Package Table 1.1 NSM2015 Pin Configuration and Description NSM2015 PIN NO. SYMBOL FUNCTION 1-4 IP+ 电流流入芯片，正方向 5-8 IP- 电流流出芯片，负方向 9 FAULT Fault 引脚，输出过流信号，Active Low，开漏输出 10 VCC 供电电压 11 VOC 设置输出过流保护点 12 VOUT 输出电压 13 VREF 参考电压输出 14 NC 不连接（内部有实际电路连接，可接 VCC 或者 GND） 15 GND 电源地 16 NC 不连接（内部有实际电路连接，可接 VCC 或者 GND） Copyright © 2022, NOVOSENSE Page 3 NSM2015 Datasheet (CN) 1.1 2. Absolute Maximum Ratings Parameters Symbol Min VCC -0.3 6.5 V 25℃ Vout/Vref电压 -0.3 VDD+0.3 V 25℃ 其他引脚 -0.3 VDD+0.3 V 25℃ VCC 电压 Typ Max Unit 储存温度 TStorage -40 150 ℃ 工作温度 Toperation -40 125 ℃ 结温 Tj 150 ℃ Comments VHBM ±8 kV VCDM ±2 kV Latch-up ±500 mA ESD 3. Isolation Characteristics Parameters Symbol Rating Unit Comments 冲击电压（Dielectric Surge Voltage） Vsurge 10 kV 根据IEC61000-4-5 1.2us/50us 波形 冲击电流（Surge Current） Isurge 13 kA 根据IEC61000-4-5 8us/20us波 形 60s隔离耐压参数，根据 UL62368-1，出厂前会测试 6kV/1s验证绝缘性能，同时验 证局部放电小于5pC 隔离耐压 VISO 5000 Vrms 基本绝缘工作电压（Working Voltage for Basic Isolation） VWVBI 1097 Vrms 1550 Vdc 共模瞬态抑制 CMTI >100 V/ns 判断失效标准为输出尖峰大 于100mV，并且持续时间长 于1us 爬电距离 Creepage 8 mm 最小爬电间隙 电气距离 Clearance 8 mm 最小空气间隙 漏电起痕指数 CTI >=600 Copyright © 2022, NOVOSENSE 最大允许基本绝缘工作电 压，根据UL60950-1以及 UL62368-1 CTI I Page 4 NSM2015 Datasheet (CN) 1.1 4. Specifications 4.1. Common Characteristics (TA= -40°C to 125°C, VCC = 5V or 3.3V, unless otherwise specified) Parameters 工作电压 Symbol Min Typ Max Unit Comments 3 3.3 3.6 V 3.3V供电版本 4.5 5 5.5 V 5V供电版本 15 mA 没有负载，Vcc=5V，F版本 VCC 工作电流 ICC 12 原边导通电阻 RP 0.85 mΩ TA = 25℃ 上电启动时间 Tpo 1 ms 推荐客户要在VCC达到VCCmin 1ms 以后读取数据，POR之后1ms内 部寄存器loading，TA = 25℃ 输出负载电容[1][2] CL 输出负载电阻[1][2] RL 输出短路电流 Ishort 输出轨到轨电压[1][2] Vs 共模磁场抑制比[1][2] CMFR >40 dB 电源抑制比 PSRR -50 dB DC to 1 kHz, 100 mV pk-pk ripple around VCC =5V, IP=0A 输出上升时间[1][2] Tr 1.2 us TA = 25℃, CL=1nF, 在5V，50AB量 程测量，F版本 输出延迟时间[1][2] Tpd 1.2 us TA = 25℃, CL=1nF, 在5V，50AB量 程测量，F版本 输出响应时间[1][2] Tresponse 1.5 us TA = 25℃, CL=1nF, 在5V，50AB量 程测量，F版本 带宽[1][2] BW 320 kHz -3dB, CL=1nF, TA = 25℃，在5V， 50AB量程测量，F版本 噪声密度[1][2] ND 260 uArms/ √Hz TA = 25℃, CL=1nF, VCC= 5V 非线性度 ENL ±0.2 % Fault上拉电阻 Rpu 4.7 100 kΩ 过流阈值 Ift 75 200 %IPR 0.5 2 V Vcc=5V VOC电压范围 Vvoc 0.33 1.32 V Vcc=3.3V 1 nF VOC负载电容 Cvoc 过流迟滞 Ihys Copyright © 2022, NOVOSENSE 10 10 nF kΩ 0.1 10 ±30 mA VCC-0.1 V 3 % IPR Vout短路到VCC和短路到GND, TA = 25℃ TA = 25℃, CL=1nF, RL=10K to VCC or GND TA = 25℃, CL=1nF, NSM201550B5F, Ift threshold=100%IPR Page 5 NSM2015 Datasheet (CN) 1.1 Parameters Symbol 过流响应时间 Tfr Min 过流精度 Typ Max Unit Comments 1.5 us 电流发生过流，到Fault引脚拉低 的时间，4.7k电阻上拉 ±8 % IPR TA = 25℃, CL=1nF, NSM201550B5F, Ift threshold=100%IPR [1]: 被设计保证。 [2]: 被实验室验证保证。 [3]:4.X 中的数据的增加或者减少，在评估不影响客户使用的情况下，不会向客户发送 PCN。 4.2. NSM2015-50B5F-Q1SWR Characteristics (TA= -40°C to 125°C, VCC = 5V, unless otherwise specified) Parameters Symbol Min 电流感测量程 Ipr -50 灵敏度 Sens 40 mV/A Iprmin