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ISL6205
TM
数据表
2001年11月
网络文件编号
9047
高电压同步整流降压
MOSFET驱动器
该ISL6205是一款高电压,高频率,双
MOSFET驱动器,专门设计用于驱动两个N沟道
功率MOSFET的同步整流降压转换器
拓扑移动计算应用。该驱动程序
结合了ISL6223或其他Intersil的多相降压
PWM控制器,形成一个完整的单级核心电压
为先进的移动微处理器稳压器解决方案。
该ISL6205允许用户选择一个栅极电压范围
从5V至12V在同步较低的MOSFET
整流降压转换器。采用12V栅极电压降低
第r
DS ( ON)
并且在MOSFET的导通损耗。该
上栅须在5V运行。
该ISL6205具有三态PWM输入的是,工作
连同任何Intersil的多相PWM控制器,将
防止在输出电压中的负瞬态时
输出被关闭。这个特性消除了
肖特基二极管通常出现在微处理器
为保护微处理器从任何电源系统
反向输出电压的损害。
在ISL6205的输出驱动器具备的能力
高效开关电源的MOSFET工作频率可达
为2MHz 。每个驱动器能够驱动一个3000pF的负载用的
30ns的传播延迟和50ns的过渡时间。这
产品实行引导在上闸,
降低实施复杂度和允许使用的
更高的性能,高性价比, N沟道MOSFET 。
自适应贯通保护集成,以防止
这两个MOSFET同时导通。
特点
驱动两个N沟道MOSFET
自适应贯通保护
25V工作电压
支持高开关频率
- 快速输出上升时间
- 传播延迟为30ns
小型8引脚SOIC封装
双栅极驱动电压下的MOSFET
最佳效率
三态输入的输出级关闭
电源欠压保护
5V或12V驱动的MOSFET低
应用
核心电压供电,用于Intel移动奔腾III ,
AMD移动Athlon 或毒龙微处理器
高频超薄型DC-DC转换器
大电流低电压DC -DC转换器
高输入电压DC- DC转换器
相关文献
技术简介TB363 “准则处理和
处理湿度敏感表面贴装器件
( SMD的) “
引脚
ISL6205CB , ( SOIC )
顶视图
订购信息
产品型号
ISL6205CB
ISL6205CB-T
TEMP 。 RANGE
(
o
C)
-10到85
8 Ld的SOIC
PKG 。号
M8.15
UGATE
BOOT
PWM
GND
1
2
3
4
8相
7 PVCC
6 VCC
5 LGATE
8 Ld的SOIC卷带
ti
注意:这些器件对静电放电敏感;遵循正确的IC处理程序。
1-888- INTERSIL或321-724-7143
|
Intersil公司(和设计)是Intersil公司美洲的商标。
版权所有 Intersil公司美洲2001.版权所有
奔腾是英特尔公司AMD的注册商标是Advanced Micro Devices ,Inc.的注册商标。
|
速龙和Duron 是Advanced Micro Devices , Inc.的商标。
1
ISL6205
框图
PVCC
VCC
+5V
10K
PWM
10K
控制
逻辑
拍摄开启
通过
保护
PVCC
LGATE
GND
BOOT
UGATE
典型应用 - 两相转换器使用ISL6223和ISL6205栅驱动器
V
BAT
+5V
+5V
BOOT
FB
VCC
VSEN
PWM1
PGOOD
PWM2
LGATE
COMP
VCC
PWM
DRIVE
ISL6205
PVCC
UGATE
+V
CORE
+12V
VID
控制
ISL6223
ISEN1
ISEN2
+12V
DACOUT
GND
+5V
V
BAT
FS
BOOT
PVCC
VCC
PWM
DRIVE
ISL6205
UGATE
LGATE
2
ISL6205
绝对最大额定值
电源电压( VCC , PVCC ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 .15V
相电压(V
) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -5V至25V
BOOT电压(V
BOOT
- V
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7V
输入电压(V
PWM
) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 GND - 0.3V至7V
UGATE 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 V
- 0.3V至V
BOOT
+ 0.3V
LGATE 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 .GND - 0.3V至V
PVCC
+ 0.3V
ESD额定值
人体模型(每MIL -STD- 883方法3015.7 ) 。 。 。 。 。为4kV
机器型号(每EIAJ ED- 4701方法C - 111 ) 。 。 。 。 。 。 。 .200V
热信息
热电阻(典型值,注1 )
θ
JA
(
o
C / W )
SOIC封装。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
97
最高结温(塑料封装) 。 。 。 。 。 。 。 。 150
o
C
最大存储温度范围。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -65
o
C至150
o
C
最大的铅温度(焊接10秒) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 300
o
C
( SOIC - 只会提示)
工作条件
环境温度范围。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -10
o
C至85
o
C
最大工作结温。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 125
o
C
电源电压VCC 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12V
±10%
电源电压范围, PVCC 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5V至12V
BOOT电压(V
BOOT
- V
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5V
±10%
注意:如果运行条件超过上述“绝对最大额定值” ,可能对器件造成永久性损坏。这是一个应力只评级和操作
器件在这些或以上的本规范的业务部门所标明的任何其他条件不暗示。
注意:
1.
θ
JA
测定用安装在一个高的有效热导率测试板在自由空气中的分量。参见技术简介TB379了解详细信息。
电气规格
参数
VCC电源电流
偏置电源电流
推荐工作条件,除非另有说明
符号
测试条件
典型值
最大
单位
I
VCC
f
PWM
= 1MHz时, V
PVCC
= 5V
f
PWM
= 1MHz时, V
PVCC
= 12V
-
-
-
1.7
1.7
0.8
3.6
3.6
3.3
mA
mA
mA
上栅偏置电流
上电复位
VCC上升阈值
VCC下降阈值
PWM输入
输入电流
PWM上升阈值
PWM下降阈值
UGATE上升时间
LGATE上升时间
UGATE下降时间
LGATE下降时间
UGATE关断传播延迟
LGATE关断传播延迟
关闭窗口
关闭释抑时间
产量
上驱动源阻抗
上驱动吸收阻抗
降低驱动源电流
下驱动水槽阻抗
I
PVCC
f
PWM
= 1MHz时, V
PVCC
= 5V
9.6
8.7
9.95
9.1
10.4
9.5
V
V
I
PWM
V
PWM
= 0或5V (见框图)
-
3.45
-
500
3.6
1.45
20
50
20
20
30
20
-
230
-
-
1.55
-
-
-
-
-
-
3.6
-
A
V
V
ns
ns
ns
ns
ns
ns
V
ns
t
的Rugate
t
RLGATE
t
富盖特
t
FLGATE
t
pdlUGATE
t
pdlLGATE
V
PVCC
= 5V , 3nF的负载
V
PVCC
= 5V , 3nF的负载
V
PVCC
= 5V , 3nF的负载
V
PVCC
= 5V , 3nF的负载
V
PVCC
= 5V , 3nF的负载
V
PVCC
= 5V , 3nF的负载
-
-
-
-
-
-
1.4
-
R
UGATE
R
UGATE
I
LGATE
R
LGATE
,500mA的电流
,500mA的电流
V
PVCC
= 5V
,500mA的电流
-
-
600
-
1.6
2.3
850
1.2
3.1
4.0
-
2.5
mA
3
ISL6205
功能引脚说明
UGATE (引脚1 )
上栅极驱动输出。连接到高压侧的栅极
功率N沟道MOSFET 。
PVCC (引脚7 )
该引脚提供了更低的栅极驱动器的偏置。连接该引脚
向为+ 12V或+ 5V 。
PHASE (引脚8 )
该引脚连接到上层MOSFET和源
漏较低的MOSFET 。相电压为
自适应贯通保护监控。该引脚
还提供了用于上部栅极驱动器的返回路径。
BOOT (引脚2 )
浮动自举电源引脚上的栅极驱动器。
连接该引脚和之间的自举电容
PHASE引脚,该管脚和5V之间的肖特基二极管
供应量。自举电容器提供使电荷
在上部的MOSFET 。见自举二极管和
下的说明指导电容器部
选择合适的电容值。
描述
手术
专为通用性和速度, ISL6205双
MOSFET驱动器同时控制高侧和低侧
N沟道场效应晶体管由一个外部提供的PWM信号。
上部和下部栅极被保持为低,直到驱动程序是
初始化。一旦VCC电压超过了VCC上升
阈值(见电气连接特定阳离子) , PWM信号
采用栅过渡控制。在PWM上升沿
启动关断下部MOSFET的(见时序
图)。经过短暂的传播延迟[T
pdlLGATE
],则
更低的栅极开始下降。典型下降时间[T
FLGATE
]是
在特定的电气连接阳离子部分提供。自适应
直通电路监测LGATE电压和
决定上门延迟时间[T
PDHUGATE
]根据
如何快速的LGATE电压低于0.5V 。这
防止两者的下部和上部从MOSFET的
进行同时或穿通。一旦这种延迟
周期完成上栅极驱动开始上升
[t
的Rugate
]和上MOSFET导通。
PWM (引脚3 )
PWM信号是控制输入的驱动程序。该
PWM信号可以在进入三个不同的状态
操作。看到在三态PWM输入部分
说明进一步的细节。该引脚连接到
PWM输出控制器。
GND (引脚4 )
接地引脚。所有的信号都参考这个节点。
LGATE (引脚5 )
更低的栅极驱动器输出。连接到低侧的门
功率N沟道MOSFET 。
VCC (引脚6 )
该引脚连接到+ 12V的偏置电源。将高品质
旁路电容此引脚与GND 。
时序图
PWM
t
PDHUGATE
t
pdlUGATE
t
的Rugate
t
富盖特
UGATE
LGATE
t
FLGATE
t
pdlLGATE
t
PDHLGATE
t
RLGATE
4
ISL6205
三态PWM输入
的ISL6205和其他Intersil的驱动程序的一个独特功能是
增加了一个关闭窗口的PWM输入的。如果
PWM信号进入并保持在关闭窗口内
一组释抑时间,输出驱动器被禁用,
这两个MOSFET的栅极被拉低并保持低电平。关闭
状态时,PWM信号以外的移动被去除
关闭窗口。否则,将PWM的上升沿和下降沿
在电气规格概述阈值确定
当上,下门被使能。
其中Q
是必需的栅极电荷量,以充分
充上MOSFET的栅极。该
V
BOOT
期限
德网络定义为在上部驱动的轨道允许的下垂。
作为一个例子,假设一个MOSFET被选择作为上
MOSFET。它的栅极电荷,Q
从数据表
30nC的5V上的栅极驱动。我们假设一个200mV的
耷拉在在PWM周期的驱动电压。我们发现,一
至少0.15μF的自举电容是必需的。该
下一个较大的标准值电容0.22μF 。一个好的
品质的陶瓷电容。
自适应贯通保护
两位车手结合自适应贯通保护
为防止高端和低端MOSFET的导通
同时,缩短了输入电源。这是
确保落闸已完成关闭1
之前的另一个MOSFET可以升高。
关断过程中的下MOSFET的,所述LGATE电压是
监视,直到它到达一个0.5V的阈值,在该时间的
UGATE释放上升。自适应贯通线路
监测期间UGATE关断相电压。一旦
相位已经下降到低于3V的阈值,则LGATE是
允许上升。相持续期间被监视
下门的上升时间。如果阶段已经没有下跌低于3V
PWM输入的下降沿的250ns的范围内, LGATE是
保持自举电容充电采取高。如果
相电压超过这一时期的3V门槛
并保持较高的比2μs的时间越长,转换LGATE
低。上部和下部栅极然后保持为低,直到
的PWM信号的下一个上升沿。
栅极驱动电压
该ISL6205提供了选择的灵活性,用户
更低的栅极驱动电压。简单地应用在5V电压
高达12V的PVCC将设置较低的驱动电压轨。该
上栅极驱动轨道电压独立设置由
连接5V电源的自举二极管的阳极,
如图1中所示。
+12V
+5V
V
BAT
BOOT
PVCC
VCC
PWM
DRIVE
ISL6205
UGATE
LGATE
上电复位( POR)功能
在初始启动时, VCC电压上升的监测和
门驱动器保持低电平,直到一个典型的VCC上升阈值
9.95V的到达。一旦VCC上升门槛
超过, PWM输入信号取的栅极的控制
驱动器。如果VCC低于典型的VCC下降阈值
操作期间9.1V ,那么这两个栅极驱动器再次保持
低。这种情况一直存在,直到VCC电压超过
在VCC上升阈值。
图1.应用电路消耗12V低侧栅极
电压和5V上栅极电压
功耗
封装功耗的主要功能
开关频率和所选择的总的栅极电荷
的MOSFET。计算驱动程序中的功耗
一个期望的应用是为了确保安全运行的关键。
超过最大允许功耗水平
将推动IC超出建议的最大
125工作结温
o
C.最大
允许IC功耗的SO- 8封装
大约800mW的。在设计驱动成
应用,建议下面的计算
来进行,以确保在所期望的安全操作
频率为选定的MOSFET。功率耗散
由驾驶员被近似为:
P
=
f
sw
(
V
U
Q
+
V
L
Q
)
+
I
DQ
V
U
L
CC
自举二极管和电容
外部自举二极管和自举电容的
所需的自举电路。连接被示于
典型的应用原理图。典型的肖特基二极管
应采用其低正向压降。其电压
额定值必须大于最大电池电压
加上5V 。
自举电容必须有一个最大的电压
等级高于最大电池电压加上5V 。该
自举电容器可以在以下各项中选择
公式:
Q
C
BOOT
-----------------------
-
V
BOOT
其中f
sw
是PWM信号的开关频率。 V
U
和V
L
表示上部和下部栅极轨电压。 Q
U
和Q
L
在上部和下部栅极电荷由下式确定
MOSFET的选择和添加到任何外接电容
栅极引脚。在我
DDQ
V
CC
产品的静态功耗
驱动程序和通常为30mW 。
5
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