FD6288

卜 发布于 2025-09-01 154 次阅读


AI 摘要

FD6288:三相栅极驱动器,支持6个N-MOSFET,峰值电流±1.8A,内置死区与多重保护,适用于高效电机控制系统。

简介​

1.核心功能 (Core Functionality)

  • 三相独立半桥栅极驱动器【1】,可驱动6个外部N通道MOSFET【2】(每相2个)

2.工作电源电压范围 (Operating Supply VOL【3】tage Range)

  • 低侧供电【4】:5.0V 至 20V
  • 高侧浮动电压【5】:VS+5V 至 VS+20V

3.控制接口【6】选项 (Contr【7】ol Interface Options)

  • 独立高/低侧输入【8】(HIN1-3/LIN1-3),支持3.3V/5V逻辑电平【10】

4.栅极驱动能力 (Gate Drive Capability)

  • 峰值输出电流【11】:+1.5A(源电流【12】)/-1.8A(灌电流【13】

5.逻辑输入支持 (Logic Input Support)

支持3.3V/5V逻辑输入电平,内置200kΩ下拉电阻【14】

6.保护特性 (Protection Features)

  • Vcc/VBs欠压保护【15】(UVLO【16】跳闸:4.2-5.0V)
  • 内置200ns死区时间【17】,防止直通【18】
  • 输入信号噪声滤波【19】
  • 结温过载保护【20】(TSD【21】:150℃)

7.动态性能 (Dynamic Performance)

  • 传输时间【22】:上升沿【23】300ns(最大450ns),下降沿【24】100ns(最大160ns)
  • 开关时间【25】:12ns上升/下降(CL【26】=1000pF)

8.封装选项 (Package Options)

  • TSSOP20【27】封装:6.5×4.4×1.0mm
  • QFN24【28】封装:4.0×4.0×0.8mm(带散热焊盘【29】

9.应用场景 (Application Scenarios)

  • 电机驱动系统【30】(电动汽车/工业设备/家电)

引脚介绍

所有参数基于数据手册1.7、3.1-3.4节,测试条件:TA=25°C,Vcc=VBS=15V。

1. 控制输入引脚​

功能描述TSSOP20引脚QFN24引脚电气参数(典型值)
​高侧输入【31】1 (HIN1)​122- 逻辑高阈值【32】:≥2.7V
- 输入偏置电流【33】:25μA (VIN=5V)
- 下拉电阻:200kΩ
​高侧输入2 (HIN2)​223同HIN1
​高侧输入3 (HIN3)​324同HIN1
​低侧输入【9】1 (LIN1)​41- 逻辑低阈值【34】:≤0.8V
- 输入偏置电流:≤1μA (VIN=0V)
- 传输延时【35】:300ns (上升沿)
​低侧输入2 (LIN2)​52同LIN1
​低侧输入3 (LIN3)​63同LIN1

2. 电源与接地引脚​

功能描述TSSOP20引脚QFN24引脚电气参数
​低侧供电 (VCC)​74- 工作范围:5.0~20V
- UVLO跳闸:4.6V
- 静态电流【36】:330μA
​系统接地【37】 (COM)​86所有电压测量基准点
​高侧浮动供电【38】1 (VB1)​2020- 绝对耐压【39】:275V
- 静态电流:180μA
- UVLO跳闸:4.6V
​高侧浮动供电2 (VB2)​1717同VB1
​高侧浮动供电3 (VB3)​1414同VB1

3. 输出驱动引脚​

功能描述TSSOP20引脚QFN24引脚驱动参数
​低侧输出【41】1 (LO1)​1111- 灌电流:-1.8A (峰值)
- 下降时间【42】:12ns (CL=1000pF)
- VOL:0.3V (Io=100mA)
​低侧输出2 (LO2)​1010同LO1
​低侧输出3 (LO3)​99同LO1
​高侧输出【43】1 (HO1)​1919- 源电流:+1.5A (峰值)
- 上升时间【44】:12ns (CL=1000pF)
- VOH【45】:0.6V (Io=100mA)
​高侧输出2 (HO2)​1616同HO1
​高侧输出3 (HO3)​1313同HO1
​高侧偏移电压【46】1 (VS1)​1818- 耐压【40】:VB-25V ~ VB+0.3V
- 静态负压【47】:-6.0V
- 漏电流【48】:0.1μA (250V时)
​高侧偏移电压2 (VS2)​1515同VS1
​高侧偏移电压3 (VS3)​1212同VS1

4. 空脚(仅QFN24)​

功能描述QFN24引脚说明
​空脚【49】 (NC)​5,7,8,21禁止连接任何信号或电源

参数补充​

基于数据手册3.3-3.4节(电气特性)和图表部分,补充关键参数细节。所有参数测试条件:TA=25°C,Vcc=VBS=15V,Vs=COM(除非特殊说明)。

​1 .静态电气参数(表3.3)​

参数符号参数(测试条件)最小值典型值最大值单位
​输入逻辑特性【50】VIH高电平输入阈值-2.7-V
VIL低电平输入阈值--0.8V
​UVLO保护​VccUV+Vcc欠压跳闸4.24.65.0V
VccUV-Vcc欠压复位3.94.34.7V
VBSuv+VBS欠压跳闸4.24.65.0V
​电流参数​IQBSVBS静态电流(高侧)-180270μA
IQCCVCC静态电流(低侧)-330500μA
ILK悬浮电源漏电流(VB=250V)-0.15.0μA
​输出特性​VOH高电平输出电压(Io=100mA)-0.60.9V
VOL低电平输出电压(Io=100mA)-0.30.45V
IOH高侧输出短路电流(PWD≤10μs)1.11.51.9A
IOL低侧输出短路电流(PWD≤10μs)1.31.82.3A

2 .动态电气参数(表3.4)​

参数符号测试条件最小值典型值最大值单位
​传输时间​ton输出上升沿延迟-300450ns
toff输出下降沿延迟-100160ns
​开关时间​tr输出上升时间(CL=1000pF)-1225ns
tf输出下降时间(CL=1000pF)-1225ns
​匹配【51】与死区​MT【52】高低侧延时匹配--30ns
DT【53】死区时间(内置固定)100200300ns

3. 功能时序补充​

  • 直通防止功能【54】​:当HIN/LIN同时高电平时,输出强制低电平,避免MOSFET直通。时序图显示死区时间内HO/LO均关断。
  • 死区功能​​:内置固定死区(200ns典型),确保高侧关断后低侧导通(或反之)。时序图如下(紧邻原始描述):

设计参考

简化的原理图【55】,实际上为三路半桥,除FD6288以外元器件*3

​核心元件​​:

  • 高侧:自举二极管【56】(Dbs)和电容(Cbs)为VB供电【57】
  • 低侧:滤波电容【58】(C1)稳定VCC。
  • 输出级:栅极电阻【59】(R1)和栅源电阻【60】(R2)控制开关速度【61】和阻尼振荡【62】

PCB布局建议​

  1. ​电源与接地设计​​:
    • ∙​​VCC滤波电容【63】(C1)​​:
      • ∙选型:10μF或以上的陶瓷或钽电容(低ESR【64】)。
      • ∙布局:​尽可能靠近VCC和COM引脚​​,减少电源环路电感。
    • ∙​​COM引脚​​:使用星型接地【65】,单点连接功率地【66】(Power Ground)和信号地【67】(Signal Ground),避免地弹噪声【68】
  2. 自举电路设计【69】(高侧驱动)​​:
    • ​自举二极管(Dbs)​​:选高反向击穿电压【70】(需要大于最高驱动电压)、快恢复肖特基二极管【71】(trr<50ns)。
    • 自举电容【72】(Cbs)​​:
      • ∙选型:陶瓷电容(0.1~1μF),耐压>20V。
      • ∙布局:​尽可能靠近VB和VS引脚​,缩短高侧电流路径。
    • 注意:VB-VS电压需保持在5~20V范围内(推荐工作条件)。
  3. 输出级设计​​:
    • 栅极电阻(R1)​​:
      • 选型:根据死区时间和MOSFET栅极电荷【73】(Qg【74】)计算(过大延长开关时间,过小导致振荡)。
      • 建议:R1*Qg ≤ DT(死区时间),确保死区有效。
    • 栅源电阻(R2)​​:
      • 选型:10kΩ~100kΩ,用于泄放【75】MOSFET栅极电荷,防炸。
      • 布局:​​直接连接MOSFET栅极和源极​​,路径最短化。
  4. 布局技巧​​:
    • 引脚走线​​:
      • HO/LO输出走线宽【76】≥12mil,减少电感。
      • HIN/LIN输入走线短直,避免平行于功率线,最好加地线屏蔽。
    • ​热管理【77】​:
      • TSSOP20封装:热阻【78】RthJA【79】≤100°C/W,建议加散热焊盘或铜箔。
      • QFN24封装:热阻RthJA≤42°C/W,底部焊盘必须全连接至地平面散热。
  • 所有去耦电容【80】(C1, Cbs)必须靠近芯片引脚。
  • R1/R2使用金属膜电阻【81】(低电感)。
  • 添加测试点【82】于HO/LO和HIN/LIN,方便示波器调试开关波形。
  • 实际参数以实测为准(如死区时间受PCB寄生参数【83】影响)。

考研狗
最后更新于 2025-09-09