概述
ADuM4135是一款單通道柵極驅(qū)動(dòng)器，專門(mén)針對(duì)驅(qū)動(dòng)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)進(jìn)行了優(yōu)化。ADI公司的iCoupler ^?^ 技術(shù)在輸入信號(hào)與輸出柵極驅(qū)動(dòng)器之間實(shí)現(xiàn)隔離。

ADuM4135提供米勒箝位，可在柵極電壓低于2 V（典型值）時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的IGBT單軌電源關(guān)斷。使用或不使用米勒箝位電路，都可以采用單極或雙極次級(jí)電源供電。

ADI公司芯片級(jí)變壓器還提供芯片高壓側(cè)與低壓側(cè)之間的控制信息隔離通信。芯片狀態(tài)信息可從專用輸出讀取。當(dāng)器件副邊出現(xiàn)故障時(shí)，可以在原邊對(duì)復(fù)位操作進(jìn)行控制。

去飽和檢測(cè)電路集成在ADuM4135上，提供高壓短路IGBT工作保護(hù)。去飽和保護(hù)包含降低噪聲干擾的功能，比如在開(kāi)關(guān)動(dòng)作之后提供370 ns（典型值）的屏蔽時(shí)間，用來(lái)屏蔽初始導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的電壓尖峰。內(nèi)部537 μA（典型值）電流源有助于降低整體器件數(shù)量，如需提高抗噪水平，內(nèi)部消隱開(kāi)關(guān)也支持使用外部電流源。

考慮到IGBT通用閾值電壓，副邊UVLO設(shè)置為11.67 V（典型值）。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADUM4135單電源 雙電源高電壓隔離IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• MOSFET/IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器
• 光伏逆變器
• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
• 電源
• 汽車(chē)電子

特性

• 13 A短路源電流（0 Ω柵極電阻）
• 14 A短路吸電流（0 Ω柵極電阻）
• 4.61 A峰值電流（2 Ω柵極電阻）
• 輸出功率器件電阻：<1 Ω
• 去飽和保護(hù)
  • 隔離的去飽和故障報(bào)告
  • 故障時(shí)軟關(guān)斷
• 帶柵極檢測(cè)輸入的米勒箝位輸出
• 隔離故障和就緒功能
• 低傳輸延遲：55 ns（典型值）
• 最小脈沖寬度：50 ns
• 工作溫度范圍：?40°C至+125°C
• 輸出電壓范圍至30 V
• 輸入電壓范圍：2.5 V至6 V
• 輸出和輸入欠壓保護(hù)(UVLO)
• 爬電距離：7.8 mm（最小值）
• 共模瞬變抗擾度(CMTI)：100 kV/μs
• 600 V rms或1092 V直流工作電壓時(shí)壽命可達(dá)20年
• 安全和法規(guī)認(rèn)證
  • 1分鐘5 kV AC，符合UL 1577
  • CSA元件驗(yàn)收通知5A
  • DIN VDE V 0884-11:2017-01
  • V IORM = 849 V峰值（加強(qiáng)）
• 通過(guò)汽車(chē)應(yīng)用認(rèn)證

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

印刷電路板（PCB）布局

ADuM4135 IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器的邏輯接口無(wú)需外部接口電路。需要在輸入和輸出電源引腳處進(jìn)行電源去耦。使用小容量陶瓷電容，取值在0.01μF至0.1μF之間，可實(shí)現(xiàn)良好的高頻去耦。在輸出電源引腳（V_{DD2}）上，建議添加一個(gè)10μF的電容，為驅(qū)動(dòng)ADuM4135輸出的柵極電容充電提供電荷。在輸出電源引腳上，去耦電容的布線上應(yīng)避免使用過(guò)孔，且不要并聯(lián)空的焊盤(pán)，以降低去耦電容的電感。較小電容兩端的總走線長(zhǎng)度以及輸入或輸出電源引腳的走線長(zhǎng)度不得超過(guò)5mm 。

傳播延遲相關(guān)參數(shù)

傳播延遲是指邏輯信號(hào)在組件中傳播所需的時(shí)間。低電平輸出的傳播延遲（t_{PLH}）是指從高電平輸入邏輯閾值（V_{IH}，見(jiàn)圖20）到輸出上升10%閾值的時(shí)間延遲。ADuM4135規(guī)定**t_{PLH}**為高電平輸入邏輯閾值（V_{IH}）到輸出上升10%閾值的時(shí)間。同樣，下降傳播延遲（t_{PHL}）是指從輸入低電平邏輯閾值（V_{IL}）到輸出下降90%閾值的時(shí)間。上升和下降時(shí)間取決于負(fù)載條件，且與傳播延遲無(wú)關(guān)，傳播延遲是柵極驅(qū)動(dòng)器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。

傳播延遲偏差是指在相同溫度、輸入電壓和負(fù)載條件下運(yùn)行的多個(gè)ADuM4135組件之間，傳播延遲的最大差異量。

保護(hù)特性

故障報(bào)告

ADuM4135可為IGBT運(yùn)行期間可能出現(xiàn)的故障提供保護(hù)。主要故障情況是退飽和（即IGBT飽和被檢測(cè)到）。若檢測(cè)到飽和，ADuM4135會(huì)關(guān)閉柵極驅(qū)動(dòng)，并將FAULT引腳置為低電平。輸出保持禁用狀態(tài)，直到RESET引腳置為高電平至少900ns（最大值），之后FAULT引腳在RESET下降沿或RESET被置為高電平時(shí)變?yōu)榈碗娖健?/p>

當(dāng)RESET引腳保持低電平時(shí)，輸出保持禁用狀態(tài)。RESET引腳內(nèi)部有一個(gè)300kΩ（典型值）的下拉電阻。

退飽和檢測(cè)

有時(shí)，與ADuM4135相連的IGBT電路會(huì)出現(xiàn)組件故障。例如，包括變壓器繞組內(nèi)部短路或功率電路母線接地短路。電流流動(dòng)的變化會(huì)使IGBT面臨損壞風(fēng)險(xiǎn)。為檢測(cè)這種情況并降低故障可能性，ADuM4135配備了一個(gè)閾值電路。當(dāng)高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)器開(kāi)啟時(shí)，若DESAT引腳超過(guò)退飽和閾值（V_{DESAT_TH}，9.0V），ADuM4135會(huì)進(jìn)入故障狀態(tài)并關(guān)閉IGBT。此時(shí)，F(xiàn)AULT引腳變?yōu)榈碗娖健DuM4135內(nèi)部提供537μA（典型值）的電流源，也可使用外部電流源或上拉電阻來(lái)提升充電電流，以防止在IGBT首次退飽和時(shí)誤觸發(fā)檢測(cè)。退飽和檢測(cè)與FAULT引腳變低之間的時(shí)間小于2.2ns（t_{MAX_RESPONSE}）。將RESET引腳置為低電平可清除故障，持續(xù)700ns（t_{MIN_GATE_RESET}），然后釋放RESET引腳。圖21所示的消隱延遲（t_{BL_DELAY}）提供370ns（典型值）的屏蔽時(shí)間，使與IGBT導(dǎo)通初始階段相關(guān)的消隱電容在這段時(shí)間內(nèi)保持低電平接地 。