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LM5100 / LM5101高电压高侧和低侧栅极驱动器
2004年1月
LM5100/LM5101
高电压高侧和低侧栅极驱动器
概述
该LM5100 / LM5101高电压栅极驱动器是否变形
签来驱动高侧和低侧
N沟道MOSFET同步降压或半桥
配置。浮动高边驱动器能够
与电源电压工作频率高达100V 。的输出是
与CMOS输入阈值独立控制
（ LM5100 ）或TTL输入阈值（ LM5101 ） 。集成
高电压二极管被提供给高侧栅极充电
驱动自举电容。一个强大的电平转换器工作在
同时消耗低功耗和提供干净的高速
从控制逻辑电平转换为高边栅极
驱动程序。欠压锁定功能，提供两个低
侧和高侧电源轨。此设备可
标准的SOIC - 8引脚和LLP - 10引脚封装。
n
n
n
n
n
n
n
自举电源电压范围达到118V DC
快速传播时间（ 25 ns典型）
驱动1000 pF负载15 ns上升时间和下降时间
优秀的传播延迟匹配（ 3纳秒典型值）
电源轨电压欠压锁定
低功耗
引脚兼容于HIP2100 / HIP2101
典型应用
n
n
n
n
n
目前美联储推挽转换器
半桥和全桥电源转换器
同步降压转换器
两个开关正激电源转换器
推进有源钳位转换器
特点
n
驱动器都包含一个高边和低边N沟道
MOSFET
n
独立的高，低驱动逻辑输入（ TTL为
LM5101或CMOS的LM5100 ）
包
n
SOIC-8
n
LLP- 10 （直径4 mm ×4mm）所
简化的框图
20088803
图1 。
2004美国国家半导体公司
DS200888
www.national.com
LM5100/LM5101
连接图
20088801
20088802
图2中。
订购信息
订购数量
LM5100/01M
LM5100/01MX
LM5100/01SD
LM5100/01SDX
套餐类型
SOIC-8
SOIC-8
LLP-10
LLP-10
NSC封装图
M08A
M08A
SDC10A
SDC10A
供货方式
运防静电导轨
2500运胶带&卷轴
1000年出货量为&带卷
4500运胶带&卷轴
引脚说明
针＃
SO-8
1
2
LLP-10
1
2
名字
V
DD
HB
描述
正栅极驱动电源
高侧栅极驱动器
引导轨
高侧栅极驱动器输出
高边MOSFET的源极
连接
高侧驱动器控制输入
应用信息
本地去耦到V
SS
使用低ESR / ESL电容位于
尽可能靠近集成电路越好。
连接的自举电容11B的正端
和负极端子到的HS 。自举电容
应该是地方尽可能靠近IC越好。
连接到高边MOSFET栅极与短低
电感的路径。
连接至自举电容的负端与
源高边MOSFET的。
该LM5100输入端具有CMOS类型的阈值。该LM5101
输入具有TTL类型的阈值。未使用的输入应
连接到地，而不是保持打开状态。
该LM5100输入端具有CMOS类型的阈值。该LM5101
输入具有TTL类型的阈值。未使用的输入应
连接到地，而不是保持打开状态。
所有的信号都参考这个理由。
连接到低侧MOSFET的栅极与短低
电感的路径。
3
4
5
3
4
7
HO
HS
HI
6
8
LI
低边驱动器控制输入
7
8
9
10
V
SS
LO
返回地
低侧栅极驱动器输出
注意： LLP -10封装，则建议对LM5100 / LM5101的底部露出焊盘焊接到接地平面上的PC板，
和接地平面应该从集成电路的下面伸出来帮助散热。引脚5和6没有任何联系。
www.national.com
2
LM5100/LM5101
绝对最大额定值
（注1 ）
如果是用于军事/航空航天特定网络版设备是必需的，
请向美国国家半导体销售办事处/
经销商咨询具体可用性和规格。
V
DD
到V
SS
V
HB
到V
HS
李或HI输入
LO输出
HO输出
V
HS
到V
SS
V
HB
到V
SS
结温
-0.3V至+ 18V
-0.3V至+ 18V
-0.3V到V
DD
+0.3V
-0.3V到V
DD
+0.3V
V
HS
-0.3V到V
HB
+0.3V
-1V到+ 100V
118V
+150C
存储温度范围
ESD额定值HBM （注2 ）
-55 ° C至+ 150°C
2千伏
推荐工作
条件
V
DD
HS
HB
HS摆率
结温
+ 9V至+ 14V
-1V至100V
V
HS
+ 8V至V
HS
+14V
＆ LT ;
50 V / ns的
-40 ° C至+ 125°C
电气特性
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
符号
电源电流
I
DD
I
DDO
I
HB
I
HBO
I
HBS
I
HBSO
V
IL
V
IL
V
IH
V
IH
V
IHYS
R
I
V
DDR
V
DDH
V
HBR
V
HBH
V
DL
V
DH
R
D
V
OLL
V
OHL
I
OHL
I
OLL
V
OLH
V
DD
静态电流
V
DD
工作电流
HB总静态电流
HB总工作电流
HB到V
SS
目前，静态
HB到V
SS
目前，工作
低电平输入电压阈值
(LM5100)
低电平输入电压阈值
(LM5101)
高电平输入电压阈值
(LM5100)
高电平输入电压阈值
(LM5101)
输入电压迟滞（ LM5100 ）
输入下拉电阻
V
DD
阈值上升
V
DD
阈值迟滞
HB上升阈值
HB阈值迟滞
低电流正向电压
大电流正向电压
动态电阻
低电平输出电压
高电平输出电压
山顶上拉电流
峰值下拉电流
低电平输出电压
I
VDD -HB
= 100 A
I
VDD -HB
= 100毫安
I
VDD -HB
= 100毫安
I
LO
= 100毫安
I
LO
= -100毫安，
V
OHL
= V
DD
–V
LO
V
LO
= 0V
V
LO
= 12V
I
HO
= 100毫安
3
参数
条件
李= HI = 0V （ LM5100 ）
李= HI = 0V （ LM5101 ）
F = 500千赫
李= HI = 0V
F = 500千赫
V
HS
= V
HB
= 100V
F = 500千赫
民
典型值
0.1
0.25
1.5
0.06
1.3
0.05
0.08
最大
0.2
0.4
3
0.2
3
10
单位
mA
mA
mA
mA
A
mA
输入引脚
3
0.8
5.0
1.8
5.5
1.8
0.5
100
6.0
5.7
200
6.9
0.5
6.6
0.4
0.6
0.85
0.8
0.23
0.35
1.6
1.8
0.23
0.4
0.9
1.1
1.5
0.4
0.55
7.1
500
7.4
8
2.2
V
V
V
V
V
k
V
V
V
V
V
V
V
V
A
A
V
www.national.com
欠压保护
自举二极管
LO栅极驱动器
何栅极驱动器
LM5100/LM5101
电气特性
符号
何栅极驱动器
V
OHH
I
OHH
I
OLH
θ
JA
高电平输出电压
山顶上拉电流
峰值下拉电流
结到环境
参数
（续）
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
条件
I
HO
= -100毫安
V
OHH
= V
HB
–V
HO
V
HO
= 0V
V
HO
= 12V
SOIC-8
LLP- 10 （注3）
民
典型值
最大
单位
0.35
1.6
1.8
170
40
0.55
V
A
A
热阻
° C / W
开关特性
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
符号
LM5100
t
LPHL
t
HPHL
t
LPLH
t
HPLH
t
MON
t
MOFF
t
RC
, t
FC
t
R
, t
F
t
PW
t
BS
LM5101
t
LPHL
t
HPHL
t
LPLH
t
HPLH
t
MON
t
MOFF
t
RC
, t
FC
t
R
, t
F
低关断传播延迟（LI
下降到LO下降）
上关断传播延迟（ HI
下降到HO下降）
低导通传播延迟（LI
瑞星LO瑞星）
上部导通传播延迟（ HI
瑞星何晟）
延迟匹配：低导通和
上部导通关
延迟匹配：低导通和关
上开启
无论是输出上升/下降时间
无论是输出上升/下降时间
（ 3V至9V ）
C
L
= 1000 pF的
C
L
= 0.1 F
25
25
25
25
2
2
15
0.6
56
56
56
56
10
10
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
s
低关断传播延迟（LI
下降到LO下降）
上关断传播延迟（ HI
下降到HO下降）
低导通传播延迟（LI
瑞星LO瑞星）
上部导通传播延迟（ HI
瑞星何晟）
延迟匹配：低导通和
上部导通关
延迟匹配：低导通和关
上开启
无论是输出上升/下降时间
无论是输出上升/下降时间
（ 3V至9V ）
最小输入脉冲宽度
改变输出
自举二极管关断时间
I
F
= 20毫安，
I
R
= 200毫安
C
L
= 1000 pF的
C
L
= 0.1 F
24
24
24
24
2
2
15
0.6
50
50
45
45
45
45
10
10
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
s
ns
ns
参数
条件
民
典型值
最大
单位
www.national.com
4
LM5100/LM5101
开关特性
符号
LM5101
t
PW
t
BS
最小输入脉冲宽度
改变输出
自举二极管关断时间
参数
（续）
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
条件
民
典型值
最大
单位
50
I
F
= 20毫安，
I
R
= 200毫安
50
ns
ns
注1 ：
最大极限值是指超出这可能会损坏部件的限制。额定工作值是根据其运行情况
该装置保证的。工作额定值并不意味着保证性能的限制。为了保证性能的限制和相关的测试条件，请参阅
电气特性表。
注2 ：
人体模型是一个100pF的电容通过1.5kΩ电阻向每个引脚放电。 2千伏的除外引脚2 ，引脚3和4的所有引脚都
额定电压为500V 。
注3 ：
4层基板与铜成品厚度为1.5 / 1/1 / 1.5盎司最大模具尺寸使用。铜迹线在PCB顶部5倍车身长度。 50 ×50毫米接地和电源
平面嵌入PCB 。请参阅应用笔记AN- 1187 。
注4 ：
最小和最大限制是100 ％的产品在25℃的测试。限制在工作温度范围内，通过使用统计数据得以保证
质量控制（ SQC）方法。这些极限值可用来计算国内平均出厂质量水平（ AOQL ） 。
注5 ：
该
θ
JA
是不是一个给定的恒定的包和依赖于所述印刷电路板的设计和操作环境。
5
www.national.com
LM5100 / LM5101高电压高侧和低侧栅极驱动器
2004年1月
LM5100/LM5101
高电压高侧和低侧栅极驱动器
概述
该LM5100 / LM5101高电压栅极驱动器是否变形
签来驱动高侧和低侧
N沟道MOSFET同步降压或半桥
配置。浮动高边驱动器能够
与电源电压工作频率高达100V 。的输出是
与CMOS输入阈值独立控制
（ LM5100 ）或TTL输入阈值（ LM5101 ） 。集成
高电压二极管被提供给高侧栅极充电
驱动自举电容。一个强大的电平转换器工作在
同时消耗低功耗和提供干净的高速
从控制逻辑电平转换为高边栅极
驱动程序。欠压锁定功能，提供两个低
侧和高侧电源轨。此设备可
标准的SOIC - 8引脚和LLP - 10引脚封装。
n
n
n
n
n
n
n
自举电源电压范围达到118V DC
快速传播时间（ 25 ns典型）
驱动1000 pF负载15 ns上升时间和下降时间
优秀的传播延迟匹配（ 3纳秒典型值）
电源轨电压欠压锁定
低功耗
引脚兼容于HIP2100 / HIP2101
典型应用
n
n
n
n
n
目前美联储推挽转换器
半桥和全桥电源转换器
同步降压转换器
两个开关正激电源转换器
推进有源钳位转换器
特点
n
驱动器都包含一个高边和低边N沟道
MOSFET
n
独立的高，低驱动逻辑输入（ TTL为
LM5101或CMOS的LM5100 ）
包
n
SOIC-8
n
LLP- 10 （直径4 mm ×4mm）所
简化的框图
20088803
图1 。
2004美国国家半导体公司
DS200888
www.national.com
LM5100/LM5101
连接图
20088801
20088802
图2中。
订购信息
订购数量
LM5100/01M
LM5100/01MX
LM5100/01SD
LM5100/01SDX
套餐类型
SOIC-8
SOIC-8
LLP-10
LLP-10
NSC封装图
M08A
M08A
SDC10A
SDC10A
供货方式
运防静电导轨
2500运胶带&卷轴
1000年出货量为&带卷
4500运胶带&卷轴
引脚说明
针＃
SO-8
1
2
LLP-10
1
2
名字
V
DD
HB
描述
正栅极驱动电源
高侧栅极驱动器
引导轨
高侧栅极驱动器输出
高边MOSFET的源极
连接
高侧驱动器控制输入
应用信息
本地去耦到V
SS
使用低ESR / ESL电容位于
尽可能靠近集成电路越好。
连接的自举电容11B的正端
和负极端子到的HS 。自举电容
应该是地方尽可能靠近IC越好。
连接到高边MOSFET栅极与短低
电感的路径。
连接至自举电容的负端与
源高边MOSFET的。
该LM5100输入端具有CMOS类型的阈值。该LM5101
输入具有TTL类型的阈值。未使用的输入应
连接到地，而不是保持打开状态。
该LM5100输入端具有CMOS类型的阈值。该LM5101
输入具有TTL类型的阈值。未使用的输入应
连接到地，而不是保持打开状态。
所有的信号都参考这个理由。
连接到低侧MOSFET的栅极与短低
电感的路径。
3
4
5
3
4
7
HO
HS
HI
6
8
LI
低边驱动器控制输入
7
8
9
10
V
SS
LO
返回地
低侧栅极驱动器输出
注意： LLP -10封装，则建议对LM5100 / LM5101的底部露出焊盘焊接到接地平面上的PC板，
和接地平面应该从集成电路的下面伸出来帮助散热。引脚5和6没有任何联系。
www.national.com
2
LM5100/LM5101
绝对最大额定值
（注1 ）
如果是用于军事/航空航天特定网络版设备是必需的，
请向美国国家半导体销售办事处/
经销商咨询具体可用性和规格。
V
DD
到V
SS
V
HB
到V
HS
李或HI输入
LO输出
HO输出
V
HS
到V
SS
V
HB
到V
SS
结温
-0.3V至+ 18V
-0.3V至+ 18V
-0.3V到V
DD
+0.3V
-0.3V到V
DD
+0.3V
V
HS
-0.3V到V
HB
+0.3V
-1V到+ 100V
118V
+150C
存储温度范围
ESD额定值HBM （注2 ）
-55 ° C至+ 150°C
2千伏
推荐工作
条件
V
DD
HS
HB
HS摆率
结温
+ 9V至+ 14V
-1V至100V
V
HS
+ 8V至V
HS
+14V
＆ LT ;
50 V / ns的
-40 ° C至+ 125°C
电气特性
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
符号
电源电流
I
DD
I
DDO
I
HB
I
HBO
I
HBS
I
HBSO
V
IL
V
IL
V
IH
V
IH
V
IHYS
R
I
V
DDR
V
DDH
V
HBR
V
HBH
V
DL
V
DH
R
D
V
OLL
V
OHL
I
OHL
I
OLL
V
OLH
V
DD
静态电流
V
DD
工作电流
HB总静态电流
HB总工作电流
HB到V
SS
目前，静态
HB到V
SS
目前，工作
低电平输入电压阈值
(LM5100)
低电平输入电压阈值
(LM5101)
高电平输入电压阈值
(LM5100)
高电平输入电压阈值
(LM5101)
输入电压迟滞（ LM5100 ）
输入下拉电阻
V
DD
阈值上升
V
DD
阈值迟滞
HB上升阈值
HB阈值迟滞
低电流正向电压
大电流正向电压
动态电阻
低电平输出电压
高电平输出电压
山顶上拉电流
峰值下拉电流
低电平输出电压
I
VDD -HB
= 100 A
I
VDD -HB
= 100毫安
I
VDD -HB
= 100毫安
I
LO
= 100毫安
I
LO
= -100毫安，
V
OHL
= V
DD
–V
LO
V
LO
= 0V
V
LO
= 12V
I
HO
= 100毫安
3
参数
条件
李= HI = 0V （ LM5100 ）
李= HI = 0V （ LM5101 ）
F = 500千赫
李= HI = 0V
F = 500千赫
V
HS
= V
HB
= 100V
F = 500千赫
民
典型值
0.1
0.25
1.5
0.06
1.3
0.05
0.08
最大
0.2
0.4
3
0.2
3
10
单位
mA
mA
mA
mA
A
mA
输入引脚
3
0.8
5.0
1.8
5.5
1.8
0.5
100
6.0
5.7
200
6.9
0.5
6.6
0.4
0.6
0.85
0.8
0.23
0.35
1.6
1.8
0.23
0.4
0.9
1.1
1.5
0.4
0.55
7.1
500
7.4
8
2.2
V
V
V
V
V
k
V
V
V
V
V
V
V
V
A
A
V
www.national.com
欠压保护
自举二极管
LO栅极驱动器
何栅极驱动器
LM5100/LM5101
电气特性
符号
何栅极驱动器
V
OHH
I
OHH
I
OLH
θ
JA
高电平输出电压
山顶上拉电流
峰值下拉电流
结到环境
参数
（续）
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
条件
I
HO
= -100毫安
V
OHH
= V
HB
–V
HO
V
HO
= 0V
V
HO
= 12V
SOIC-8
LLP- 10 （注3）
民
典型值
最大
单位
0.35
1.6
1.8
170
40
0.55
V
A
A
热阻
° C / W
开关特性
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
符号
LM5100
t
LPHL
t
HPHL
t
LPLH
t
HPLH
t
MON
t
MOFF
t
RC
, t
FC
t
R
, t
F
t
PW
t
BS
LM5101
t
LPHL
t
HPHL
t
LPLH
t
HPLH
t
MON
t
MOFF
t
RC
, t
FC
t
R
, t
F
低关断传播延迟（LI
下降到LO下降）
上关断传播延迟（ HI
下降到HO下降）
低导通传播延迟（LI
瑞星LO瑞星）
上部导通传播延迟（ HI
瑞星何晟）
延迟匹配：低导通和
上部导通关
延迟匹配：低导通和关
上开启
无论是输出上升/下降时间
无论是输出上升/下降时间
（ 3V至9V ）
C
L
= 1000 pF的
C
L
= 0.1 F
25
25
25
25
2
2
15
0.6
56
56
56
56
10
10
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
s
低关断传播延迟（LI
下降到LO下降）
上关断传播延迟（ HI
下降到HO下降）
低导通传播延迟（LI
瑞星LO瑞星）
上部导通传播延迟（ HI
瑞星何晟）
延迟匹配：低导通和
上部导通关
延迟匹配：低导通和关
上开启
无论是输出上升/下降时间
无论是输出上升/下降时间
（ 3V至9V ）
最小输入脉冲宽度
改变输出
自举二极管关断时间
I
F
= 20毫安，
I
R
= 200毫安
C
L
= 1000 pF的
C
L
= 0.1 F
24
24
24
24
2
2
15
0.6
50
50
45
45
45
45
10
10
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
s
ns
ns
参数
条件
民
典型值
最大
单位
www.national.com
4
LM5100/LM5101
开关特性
符号
LM5101
t
PW
t
BS
最小输入脉冲宽度
改变输出
自举二极管关断时间
参数
（续）
规格标准字体为T
J
= + 25°C ，和那些在
黑体字
适用于整个
工作结温
温度范围内。
除非另有规定ED ，V
DD
= V
HB
= 12V, V
SS
= V
HS
= 0V ，在LO和HO空载。
条件
民
典型值
最大
单位
50
I
F
= 20毫安，
I
R
= 200毫安
50
ns
ns
注1 ：
最大极限值是指超出这可能会损坏部件的限制。额定工作值是根据其运行情况
该装置保证的。工作额定值并不意味着保证性能的限制。为了保证性能的限制和相关的测试条件，请参阅
电气特性表。
注2 ：
人体模型是一个100pF的电容通过1.5kΩ电阻向每个引脚放电。 2千伏的除外引脚2 ，引脚3和4的所有引脚都
额定电压为500V 。
注3 ：
4层基板与铜成品厚度为1.5 / 1/1 / 1.5盎司最大模具尺寸使用。铜迹线在PCB顶部5倍车身长度。 50 ×50毫米接地和电源
平面嵌入PCB 。请参阅应用笔记AN- 1187 。
注4 ：
最小和最大限制是100 ％的产品在25℃的测试。限制在工作温度范围内，通过使用统计数据得以保证
质量控制（ SQC）方法。这些极限值可用来计算国内平均出厂质量水平（ AOQL ） 。
注5 ：
该
θ
JA
是不是一个给定的恒定的包和依赖于所述印刷电路板的设计和操作环境。
5
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