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ISL55110和ISL55111是双高速MOSFET驱动器

2020-10-9 16:22:19  68 ISL55110
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ISL55110和ISL55111是双高速MOSFET用于要求精确脉冲的驱动器生成和缓冲。目标应用程序包括超声波、CCD成像、压电距离传感和时钟产生电路。具有宽的输出电压范围和低导通电阻,这些设备可以驱动各种电阻和电容负载具有快速上升和下降时间,允许高速运行大CCD阵列成像要求的低倾斜应用。
ISL55110、ISL55111与3.3V和5V兼容逻辑系列和紧密控制输入最小化输入上升时间对输出影响的阈值脉冲宽度。ISL55110有一对同相驱动器ISL55111有两个驱动器以反相位工作。ISL55110和ISL55111具有低功耗模式设备待机期间的功耗,使它是便携式产品的理想选择。ISL55110和ISL55111有16个暴露的Ldpad QFN包装和8 Ld TSSOP。两种设备都是规定在-40°C至+85°C的温度下运行温度范围。
特征
5V至12V脉冲幅度
大电流驱动3.5A
最小脉冲宽度6ns
1.5ns上升和下降时间,100pF负载
低倾斜
3.3V和5V逻辑兼容
同相(ISL55110)和反相输出(ISL55111)
小QFN和TSSOP包装
静态电流
无铅(符合RoHS)
应用
超声波MOSFET驱动器
CCD阵列水平驱动器
时钟驱动电路
相关文献
AN1283,“ISL55110评估1Z,ISL55110评估2Z评估委员会用户手册”


笔记:
1.为磁带和卷盘添加“-T*”后缀。卷盘规格详见TB347。
2.这些Intersil无铅塑料包装产品采用特殊的无铅材料组、模塑料/模具连接材料和100%哑光锡板加退火(e3终端光洁度,符合RoHS标准,与SnPb和无铅焊接操作兼容)。Intersil无铅产品在无铅峰值回流焊温度下分类为MSL,达到或超过IPC/JEDEC J STD-020的无铅要求。
3.有关湿度灵敏度级别(MSL),请参阅ISL55110和ISL55111的设备信息页。有关MSL的更多信息,请参阅techbriefTB363号。
绝对最大额定值(TA=+25°C)热信息
VH至GND。14.0伏
VDD至GND。6.5伏
车辆识别号A,车辆识别号B,PD,启用。(接地-0.5V)至(VDD+0.5V)
OA,OB。(接地-0.5)至(VH+0.5V)
最大峰值输出电流。300毫安
静电放电额定值
人体模型。3千伏
推荐操作条件
温度范围。-40°C至+85°C
驱动电源电压(VH)。5V至13.2V
逻辑电源电压(VDD)。2.7伏至5.5伏
环境温度(TA)。-40°C至+85°C
结温(TJ)。+150摄氏度
热阻θJA(℃/W)θJC(℃/W)
16 Ld(4x4)QFN封装(注5、6)。45 3.0分
8 Ld TSSOP包(注4、7)。140 46个
最高连接温度(塑料包装)。+150摄氏度
最高储存温度范围。-65°C至+150°C
无铅回流曲线。见TB493
注意:不要在列出的最大额定值下或附近长时间运行。暴露在这些条件下可能对产品产生不利影响可靠性,导致不在保修范围内的故障。
笔记:
4.在自由空气中,用安装在高效热导率测试板上的部件测量JA。详见技术简报TB379。
5.θJA在自由空气中测量,部件安装在具有“直接连接”功能的高效导热测试板上。见技术简要说明TB379。
6.对于θJC,“外壳温度”位置是包装底部外露金属垫的中心。
7.对于θJC,“case temp”位置是在包的顶部中心。
重要提示:保证所有具有最小/最大规格的参数。典型值仅供参考。除非另有规定注意,所有试验均在规定温度下进行,且为脉冲试验,因此:TJ=TC=TA
直流电气规范VH=+12V,VDD=2.7V至5.5V,TA=+25°C,除非另有规定

直流电气规范VH=+12V,VDD=2.7V至5.5V,TA=+25°C,除非另有规定

注:
8.通过一种或多种方法确保符合数据表限值:生产试验、特性和/或设计。
典型性能曲线(见第11页“典型性能曲线讨论”)






典型性能曲线
讨论:通过将装置置于恒定驱动装置中来测试rON源高条件,接-50mA恒流驱动程序输出的源。电压降是从用于rON计算的VH到驱动器输出。通过将设备置于恒定驱动器中来测试rON接收器低条件,接a+50mA恒流来源。测量从驱动器输出到接地的电压降为了罗恩的计算。
动态试验
所有的动态测试都是用ISL55110和ISL55111进行的评估委员会(ISL55110_11EVAL2Z)。驱动器负载为焊接到评估委员会。收集测量值带有P6245有源FET探头和TDS5104示波器。脉冲刺激由HP8131脉冲发生器提供。ISL55110和ISL55111评估板提供测试有源场效应管的无铅连接点场探头或差动探头。使用“TP-IN_A/_B”测试点用于监测脉冲输入刺激。“TP-OA/OB”允许监控驱动器输出波形。C6和C7是驾驶员负载的通常位置。R3和R4未填充并为用户指定的更复杂的负载提供
特性描述。
销歪斜:销偏斜测量基于两个通道的传播延迟。测量值是从刺激的50%开始在每个通道上制作指向驱动程序输出上的50%点。不同的是信道A和信道B的传播延迟为被认为是歪斜的。上升传播延迟和下降传播延迟都是测量并报告为tSkewR和tSkewF。50MHz测试报告为空载的50MHz测试实际上包括评估板寄生和一个单一的TEK 6545 FET探针。但是,没有安装驱动负载部件,C6至C9和R3到R6未填充。
总则
大多数动态测量显示在方法:
1.超温,VDD为3.6V,VH为12V。
2.在VH设置为12V和VDD数据点为2.5V的环境下,3.5伏、4.5伏和5.50伏。
3.用3.3V和VH的VDD重复环境试验3V、6V、9V和12V的数据点。

详细描述
ISL55110和ISL55111是双高速MOSFET用于要求精确脉冲的驱动器生成和缓冲。目标应用包括超声波,CCD成像、汽车压电距离传感和时钟产生电路。具有宽的输出电压范围和低导通电阻,这些设备可以驱动各种电阻和电容负载快速上升和下降时间,允许低速高速运行在大型CCD阵列成像应用中需要倾斜。ISL55110和ISL55111与3.3V和5V兼容逻辑系列和严格控制的输入阈值以最小化输入上升时间对输出脉冲宽度的影响。
ISL55110有一对同相驱动器,而ISL55111有两个驱动器反相位工作。两个频道设备有独立的输入,允许外部时间定相,如果必修的。除了驱动功率mosfet外,ISL55110和ISL55111非常适合其他应用,如总线,上的大型内存阵列的控制信号和时钟驱动器微处理器板,负载电容大需要低传播延迟。其他潜在应用包括外围电源驱动器和电荷泵电压逆变器
输入级
输入级是具有上升/下降的高阻抗缓冲器迟滞。这意味着输入将直接兼容在整个VDD范围内同时使用TTL和低电压逻辑。用户应将输入视为高速引脚并保持上升下降时间小于2ns。
输出级
ISL55110和ISL55111输出是大功率CMOS驾驶员在地面和VH之间摇摆。在VH=12V时,输出逆变器的阻抗通常为3.0Ω。高峰值电流ISL55110和ISL55111的功能使其能够驱动330pF负载至12V,上升时间小于3.0ns温度范围。ISL55110和ISL55111与VH和地轨之间的电压小于30mV。
应用说明
尽管ISL55110和ISL55111只是两个级别换班司机,有几个方面需要注意必须支付。接地因为输入和高电流输出电流路径都是包括接地引脚,将任何接地回路中的公共阻抗。自从55111号岛以来有一个反向输入,任何公共阻抗都会产生负反馈,可能会降低延迟时间并升高。尽可能使用地平面或单独使用输入和输出电路的接地回路。尽可能减少接地回路中的公共电感,分离输入和输出电路接地返回尽可能接近ISL55110和ISL55111尽可能。绕过负载电容的快速充放电需要来自电源的高电流峰值。一个低阻抗电容器的并联组合应使用较宽的频率范围。4.7μF钽与低电感0.1μF电容器并联的电容器是通常是足够的旁路。输出阻尼在任何上升速度很快。长的感应线会加剧这种响铃带电容性负载。减少铃声的技术包括:
1.通过使印刷电路板的痕迹尽可能短。
2.通过使用接地平面或紧密地将输出线合到它们的返回路径。
3.使用小阻尼电阻串联输出ISL55110和ISL55111。虽然这样可以减少铃声,但是也稍微增加了上升和下降的次数。
4.使用良好的旁路技术防止电源电压铃声。
功耗计算
功耗方程由三部分组成:
1.静态功耗。
2.内部寄生引起的功耗。
3.负载电容引起的功耗。
内部寄生引起的功耗通常是难以准确量化。这主要是因为撬棍电流是高驱动和低驱动的产物在驾驶员转换过程中同时有效地进行。设计目标总是以这种情况下的最短时间为目标存在。假设这种情况发生的频率是频率、撬棍效应可表征为内部电容。在断开驱动器输出的情况下进行实验室测试任何负载。通过设计验证包装,连接线移除以帮助特征化过程。基于实验室试验和这些结果的模拟相关性,公式1定义了ISL55110和ISL55111功率每个通道的损耗:
其中3.3mA是来自VDD的静态电流。这个只占整个计算的一小部分。计算时双通道功耗,仅包括该电流一次。
10pF是近似的寄生电容(逆变器等),VDD驱动的。
135pF是DOUT及其缓冲区的近似寄生。这包括撬棒电流的影响。
CL是被驱动的负载电容器。
功耗讨论
指定连续脉冲率、驱动器负载和驱动器级别振幅是确定电源要求的关键,以及消散/冷却必需品。驱动程序输出模式也会影响这些需求。pin活动越快,就越大提供电流和排出热量的需要。如第13页“功耗计算”所述,装置的功耗通过取直流电VDD(逻辑)和VH电流(司机轨)乘以各自的电压加上两种计算的乘积。IDD和IH的平均直流电流测量值应为在使用计划的VDD和VH运行设备时完成水平和驱动两个通道所需的脉冲活动期望的工作频率和驱动器负载。因此,用户必须解决与计划的运行条件。即使安装了设备根据“热信息”下的注释4或5,给出高ISL55110和ISL55111,有可能超过+150°C的绝对温度最高结温”。因此,重要的是计算应用的最高结温以确定是否需要修改保持在安全操作区域的装置。包中允许的最大功耗为根据公式2确定:

TJMAX=最高结温
TAMAX=最高环境温度
θJA=包装的热阻
PDMAX=封装中的最大功耗
集成电路实际产生的最大功耗是总静态电源电流乘以总电源电压,加上集成电路中由于负载而产生的功率。权力也取决于改变状态和频率的通道数操作。持续产生主动脉冲的程度对消能要求影响较大。用户应评估中的各种散热器/冷却选项以控制方程中的环境温度部分。如果用户的应用程序需要连续高速运行。JA评分的回顾TSSOP和QFN包清楚地将QFN包显示给具有较好的热特性。提醒读者不要假设计算出的实际应用中的热性能。仔细检查在你的申请中的条件应该被执行。非常小心必须确保模具温度不超过+150°C绝对最大热限值。重要提示:ISL55110和ISL55111 QFN封装金属该装置采用平面散热。它是电的接地(即pin11)。电源顺序应用VDD,然后使用VH。
通电注意事项
数字输入永远不应该被解开。不要应用慢速模拟向输入倾斜。再次,将分离盖放在离尽可能为VDD,特别是VH打包。
特殊装载
对于大多数应用程序,用户通常会有一个特殊的负载要求。请联系Intersil获取评估板。


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