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隔离式栅极驱动器

ISO5451-Q1

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具有有源保护功能的汽车类 5.7kVrms、2.5A/5A 单通道隔离式栅极驱动器

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ISO5451-Q1

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产品详情

Number of channels 1 Isolation rating Reinforced Power switch IGBT, MOSFET Withstand isolation voltage (VISO) (Vrms) 5700 Working isolation voltage (VIOWM) (Vrms) 1000 Transient isolation voltage (VIOTM) (VPK) 8000 Peak output current (A) 5 Peak output current (source) (typ) (A) 2.5 Peak output current (sink) (typ) (A) 5 Features Active miller clamp, Fault reporting, Power good, Short circuit protection Output VCC/VDD (min) (V) 15 Output VCC/VDD (max) (V) 30 Input supply voltage (min) (V) 3 Input supply voltage (max) (V) 5.5 Propagation delay time (µs) 0.076 Input threshold CMOS Operating temperature range (°C) -40 to 125 Rating Automotive Bootstrap supply voltage (max) (V) 1420 Rise time (ns) 18 Fall time (ns) 20 Undervoltage lockout (typ) (V) 12
Number of channels 1 Isolation rating Reinforced Power switch IGBT, MOSFET Withstand isolation voltage (VISO) (Vrms) 5700 Working isolation voltage (VIOWM) (Vrms) 1000 Transient isolation voltage (VIOTM) (VPK) 8000 Peak output current (A) 5 Peak output current (source) (typ) (A) 2.5 Peak output current (sink) (typ) (A) 5 Features Active miller clamp, Fault reporting, Power good, Short circuit protection Output VCC/VDD (min) (V) 15 Output VCC/VDD (max) (V) 30 Input supply voltage (min) (V) 3 Input supply voltage (max) (V) 5.5 Propagation delay time (µs) 0.076 Input threshold CMOS Operating temperature range (°C) -40 to 125 Rating Automotive Bootstrap supply voltage (max) (V) 1420 Rise time (ns) 18 Fall time (ns) 20 Undervoltage lockout (typ) (V) 12
SOIC (DW) 16 106.09 mm² 10.3 x 10.3
  • 适用于汽车电子 应用
  • 具有符合 AEC-Q100 标准的下列结果：
    • 器件温度 1 级：-40°C 至 125°C 的环境运行温度范围
    • 器件人体模型 (HBM) 分类等级 3A
    • 器件充电器件模型 (CDM) 分类等级 C6

  • 在 VCM = 1500V 时，共模瞬态抗扰度 (CMTI) 的最小值为 50kV/μs，典型值为 100kV/μs
  • 2.5A 峰值拉电流和 5A 峰值灌电流
  • 短暂传播延迟：76ns（典型值），
    110ns（最大值）
  • 2A 有源米勒钳位
  • 输出短路钳位
  • 在检测到去饱和故障时通过 FLT 发出故障报警，并通过 RST 复位
  • 具有就绪 (RDY) 引脚指示的输入和输出欠压锁定 (UVLO)
  • 有源输出下拉特性，在低电源或输入悬空的情况下默认输出低电平
  • 3V 至 5.5V 输入电源电压
  • 15V 至 30V 输出驱动器电源电压
  • 互补金属氧化物半导体 (CMOS) 兼容输入
  • 抑制短于 20ns 的输入脉冲和瞬态噪声
  • 可承受的浪涌隔离电压达 10000VPK
  • 安全及管理认证：
    • 符合 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12 标准的 8000 VPK VIOTM 和 1420 VPK VIORM 增强型隔离
    • 符合 UL 1577 且长达 1 分钟的 5700VRMS 隔离
    • CSA 组件验收通知 5A、IEC 60950-1 和 IEC 60601-1 终端设备标准
    • 符合 EN 61010-1 和 EN 60950-1 标准的 TUV 认证
    • GB4943.1-2011 CQC 认证
    • 已通过 UL、VDE、CQC、TUV 认证并规划进行 CSA 认证

应用

  • 隔离式绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 和金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 驱动器：
    • 混合动力汽车 (HEV) 和电动车 (EV) 电源模块
    • 工业电机控制驱动
    • 工业电源
    • 太阳能逆变器
    • 感应加热

All trademarks are the property of their respective owners.

  • 适用于汽车电子 应用
  • 具有符合 AEC-Q100 标准的下列结果：
    • 器件温度 1 级：-40°C 至 125°C 的环境运行温度范围
    • 器件人体模型 (HBM) 分类等级 3A
    • 器件充电器件模型 (CDM) 分类等级 C6

  • 在 VCM = 1500V 时，共模瞬态抗扰度 (CMTI) 的最小值为 50kV/μs，典型值为 100kV/μs
  • 2.5A 峰值拉电流和 5A 峰值灌电流
  • 短暂传播延迟：76ns（典型值），
    110ns（最大值）
  • 2A 有源米勒钳位
  • 输出短路钳位
  • 在检测到去饱和故障时通过 FLT 发出故障报警，并通过 RST 复位
  • 具有就绪 (RDY) 引脚指示的输入和输出欠压锁定 (UVLO)
  • 有源输出下拉特性，在低电源或输入悬空的情况下默认输出低电平
  • 3V 至 5.5V 输入电源电压
  • 15V 至 30V 输出驱动器电源电压
  • 互补金属氧化物半导体 (CMOS) 兼容输入
  • 抑制短于 20ns 的输入脉冲和瞬态噪声
  • 可承受的浪涌隔离电压达 10000VPK
  • 安全及管理认证：
    • 符合 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12 标准的 8000 VPK VIOTM 和 1420 VPK VIORM 增强型隔离
    • 符合 UL 1577 且长达 1 分钟的 5700VRMS 隔离
    • CSA 组件验收通知 5A、IEC 60950-1 和 IEC 60601-1 终端设备标准
    • 符合 EN 61010-1 和 EN 60950-1 标准的 TUV 认证
    • GB4943.1-2011 CQC 认证
    • 已通过 UL、VDE、CQC、TUV 认证并规划进行 CSA 认证

应用

  • 隔离式绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 和金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 驱动器：
    • 混合动力汽车 (HEV) 和电动车 (EV) 电源模块
    • 工业电机控制驱动
    • 工业电源
    • 太阳能逆变器
    • 感应加热

All trademarks are the property of their respective owners.

ISO5451-Q1 是一款用于 IGBT 和 MOSFET 的 5.7 kVRMS 增强型隔离栅极驱动器，具有 2.5A 的拉电流能力和 5A 的灌电流能力。输入端由 3V 至 5.5V 的单电源供电运行。输出端允许的电源范围为 15V 至 30V。两个互补 CMOS 输入控制栅极驱动器的输出状态。76ns 的短暂传播时间保证了对于输出级的精确控制。

内置的去饱和 (DESAT) 故障检测功能可识别 IGBT 何时处于过载状态。当检测到 DESAT 时，栅极驱动器输出会被拉低为 VEE2 电势，从而将 IGBT 立即关断。

当发生去饱和故障时，器件会通过隔离隔栅发送故障信号，以将输入端的 FLT 输出拉为低电平并阻断隔离器的输入。FLT 的输出状态将被锁存，可通过 RST 输入上的低电平有效脉冲复位。

如果在由双极输出电源供电的正常运行期间关断 IGBT，输出电压会被硬钳位为 VEE2。如果输出电源为单极，那么可采用有源米勒钳位，这种钳位会在一条低阻抗路径上灌入米勒电流，从而防止 IGBT 在高电压瞬态条件下发生动态导通。

栅极驱动器是否准备就绪待运行由两个欠压锁定电路控制，这两个电路会监视输入端和输出端的电源。如果任意一端电源不足，RDY 输出会变为低电平，否则该输出为高电平。

ISO5451-Q1 采用 16 引脚小外形尺寸集成电路 (SOIC) 封装。此器件的额定工作环境温度范围为 -40°C 至 125°C。

ISO5451-Q1 是一款用于 IGBT 和 MOSFET 的 5.7 kVRMS 增强型隔离栅极驱动器，具有 2.5A 的拉电流能力和 5A 的灌电流能力。输入端由 3V 至 5.5V 的单电源供电运行。输出端允许的电源范围为 15V 至 30V。两个互补 CMOS 输入控制栅极驱动器的输出状态。76ns 的短暂传播时间保证了对于输出级的精确控制。

内置的去饱和 (DESAT) 故障检测功能可识别 IGBT 何时处于过载状态。当检测到 DESAT 时，栅极驱动器输出会被拉低为 VEE2 电势，从而将 IGBT 立即关断。

当发生去饱和故障时，器件会通过隔离隔栅发送故障信号，以将输入端的 FLT 输出拉为低电平并阻断隔离器的输入。FLT 的输出状态将被锁存，可通过 RST 输入上的低电平有效脉冲复位。

如果在由双极输出电源供电的正常运行期间关断 IGBT，输出电压会被硬钳位为 VEE2。如果输出电源为单极，那么可采用有源米勒钳位，这种钳位会在一条低阻抗路径上灌入米勒电流，从而防止 IGBT 在高电压瞬态条件下发生动态导通。

栅极驱动器是否准备就绪待运行由两个欠压锁定电路控制，这两个电路会监视输入端和输出端的电源。如果任意一端电源不足，RDY 输出会变为低电平，否则该输出为高电平。

ISO5451-Q1 采用 16 引脚小外形尺寸集成电路 (SOIC) 封装。此器件的额定工作环境温度范围为 -40°C 至 125°C。
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* 数据表 ISO5451-Q1 具有有源安全特性的高 CMTI 2.5A/5A 隔离式 IGBT、MOSFET 栅极 驱动器 数据表 PDF | HTML 最新英语版本 (Rev.A) PDF | HTML 2016年 11月 6日
证书 VDE Certificate for Reinforced Isolation for DIN EN IEC 60747-17 (Rev. Y) 2025年 9月 22日
证书 UL Certificate of Compliance File E181974 Vol 4 Sec 6 (Rev. R) 2025年 9月 8日
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应用手册 为 IGBT 和 SiC 电源模块选择适当的保护方法 PDF | HTML 英语版 PDF | HTML 2025年 1月 8日
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应用手册 所选封装材料的热学和电学性质 2008年 10月 16日

设计和开发

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评估板

ISO5851EVM — ISO5851 评估模块 (EVM)

该评估模块采用 ISO5851 增强型隔离式栅极驱动器器件，可让设计人员通过预填充的 1-nF 负载或采用标准 TO-247 或 TO-220 封装的用户安装型 IGBT 来评估器件的交流和直流性能。

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ISO5451 PSPICE Unencrypted Model

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PSpice® for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence® 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用，包括业内超大的模型库之一，涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

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包含信息：
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/时基故障估算
  • 材料成分
  • 鉴定摘要
  • 持续可靠性监测
包含信息：
  • 制造厂地点
  • 封装厂地点

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