SD30M60AC说明书_1.0

SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0相全桥驱动描述SD30M60AC是高度集成、高可靠性的3相无刷直流电机驱动电路，主要应用于较低功率的变频驱动，如空调、洗碗机、工业缝纫机等。其内置了6个低损耗的IGBT管和3个高速半桥高压栅极驱动电路。SD30M60AC内部集成了欠压、短路、过温等各种电路，提供了优异的保护和宽泛的安全工作范围。由于每一相都有一个独立的负直流端，其电流可以分别单独检测。SD30M60AC采用了高绝缘、易导热的设计，提供了非常紧凑的封装体，使用非常方便，尤其适合要求紧凑安装的应用场合。主要特点内置6个600V/30A的低损耗IGBT；内置高压栅极驱动电路；内置欠压保护和过温、过流保护；完全兼容3.3V和5V的MCU的接口，高电平有效；3个独立的负直流端用于变频器电流检测的应用；报警信号：对应于低侧欠压保护和短路保护；封装体采用DBC设计，热阻极低；绝缘级别：2500Vrms/min应用空调压缩机冰箱压缩机低功率变频器工业缝纫机产品规格分类产品名称封装形式打印名称材料包装SD30M60ACDIP-27HSD30M60AC无铅料管士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0之间的直流母线电压（浪涌）VPN(Surge)500V集电极和发射极之间的电压VCES600V单个IGBT集电极持续电流，TC=25°CIC30A单个IGBT集电极尖峰电流，TC=25°C，脉冲宽度小于1毫秒ICP60A每个模块最大集电极耗散功率，TC=25°CPC106W控制部分控制电源电压VCC20V高侧控制电压VBS20V输入信号电压VIN-0.3~17V士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0~VCC+0.3V故障输出电流VFO管脚的灌电流IFO5mA电流检测脚的输入电压VSC-0.3~VCC+0.3V整体系统短路保护的限制电压点VCC=VBS=13.5~16.5V,TJ=150°C,单次且小于2微秒VPN(PROT)400V模块外壳工作温度限制条件：-40°C≤TJ≤150°CTC-40~125°C存储温度范围TSTG-40~150°C每个IGBT的结到外壳的热阻RθJCQ1.2°C/W每个FRD的结到外壳的热阻RθJCF1.9°C/W绝缘电压60赫兹，正弦，1分钟连接管脚到散热器VISO2500Vrms安装扭矩安装螺丝：-M3，推荐值0.62N.mT0.5~0.8N.m推荐工作条件参数符号额定值单位最小值典型值最大值PN之间母线电压VPN-300400V控制电源电压VCC13.51516.5V高侧控制电压VBS13.51516.5V控制电压的波动dVcc/dtdVBS/dt-1-1V/μs输入开启阈值电压VIN(ON)3.0-VCCV输入关闭阈值电压VIN(OFF)0-0.6V防止桥臂直通的死区时间VCC=VBS=13.5~16.5V,TJ≤25°CTdead2.0--μsPWM开关频率fPWM--20KHz电流检测脚电压VSEN-4-4V士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0页电气特性参数(除非特别说明，Tamb=25°C，VCC=VBS=15V)逆变器部分参数符号测试条件最小值典型值最大值单位集电极-发射极之间的饱和电压VCE(SAT)VCC=VBS=15V,VIN=5VIC=30A,TJ=25°C--2.5VFRD正向电压VFVIN=0V,IF=30A,TJ=25°C--2.4V开关时间高侧tONVPN=300V,VCC=VBS=15V,IC=30A,VIN=0V←→5V,感性负载详见图1所示-0.75-μstC(ON)-0.20-μstOFF-0.55-μstC(OFF)-0.10-μstrr-0.06-μs低侧tON-0.50-μstC(ON)-0.20-μstOFF-0.20-μstC(OFF)-0.10-μstrr--0.06-μs集电极-发射极之间的漏电流ICESVCE=VCES--1mAVINVCEICIrr100%IC100%IctONtrr10%ofICVINICVCEtOFF(a)开启过程(b)关闭过程10%IC10%VCEtC(ON)10%ofVCEtC(OFF)图1.开关时间定义控制部分参数符号测试条件最小值典型值最大值单位VCC静态电流IQCCLVCC=15V,VINL=0VVCCL-COM之间--28mAIQCCHVCC=15V,VINH=0VVCCH-COM之间--600μAVBS静态电流IQBSVBS=15V,VINH=0VVBU-VSU,VBV-VSV,VBW-VSW--500μA故障输出电压VFOHVSC=0V,VFO上拉4.7KΩ电阻到5V4.5--VVFOLVSC=1V,VFO上拉4.7KΩ电阻到5V--0.8V士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0=33nF(备注1)1.01.8-ms短路跳闸电平VSC(ref)VCC=15V(备注2)0.450.50.55V过温保护点TSDLVIC上的温度-160-°C过温保护迟滞ΔTSDLVIC上的温度-10-°C低侧欠压保护(图4)UVCCDVCC检测电平10.211.112.0VUVCCRVCC复位电平10.811.712.6V高侧欠压保护(图5)UVBSDVBS检测电平10.211.212.2VUVBSRVBS复位电平10.911.912.9V导通阈值电压VIH逻辑高输入和COM之间2.8--V关断阈值电压VIL逻辑低--0.9V备注1:故障输出脉宽tFO取决于CFOD，CFO=18.3×10-6×tFO[F]备注2:短路保护只对低侧有效管脚排列图VCCLCOMINULINVLINWLVFOCFODCSCINUHVCCHVBUVSUVCCHVBVVSVINWHVBWVSWINVHVCCHPWVNWUNVNU壳温（TC）检测点DBC衬底123456789101112131415161718192021232425222627士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0描述1VCCLI/O电源电压用于低侧栅极驱动电路2COMI/O模块公共地3INULIU相低侧信号输入4INVLIV相低侧信号输入5INWLIW相低侧信号输入6VFOO故障输出7CFODI/O接电容，用于调整故障输出持续时间8CSCI/O接电容，用于短路电流检测输入及低通滤波9INUHIU相高侧信号输入10VCCHI/O电源电压用于高侧栅极驱动电路11VBUI/OU相高侧IGBT驱动悬浮供电电压12VSUI/OU相高侧IGBT驱动悬浮供电地13INVHIV相高侧信号输入14VCCHI/O电源电压用于高侧栅极驱动电路15VBVI/OV相高侧IGBT驱动悬浮供电电压16VSVI/OV相高侧IGBT驱动悬浮供电地17INWHIW相高侧信号输入18VCCHI/O电源电压用于高侧栅极驱动电路19VBWI/OW相高侧IGBT驱动悬浮供电电压20VSWI/OW相高侧IGBT驱动悬浮供电地21NUI/OU相直流负端22NVI/OV相直流负端23NWI/OW相直流负端24UOU相输出25VOV相输出26WOW相输出27PI/O直流正端士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0页开关损耗开关损耗（典型值）02004006008001000120014001600180003691215182124273033开关损耗（开启）与集电极电流的关系开关损耗–ESW(ON)(µJ)集电极电流–IC(A)20002200VCE=300VVCC=15VVIN=5VTJ=25°CTJ=150°C003691215182124273033开关损耗（关断）与集电极电流的关系开关损耗–ESW(OFF)(µJ)集电极电流–IC(A)10020030040050060070080090010001100VCE=300VVCC=15VVIN=5VTJ=25°CTJ=150°C图2.开关损耗特性控制时序说明低侧控制输入信号保护电路状态IGBT栅极-发射极间电压输出电流分流电阻感应电压故障输出信号置位复位CR时间常数延迟SC参考电压a5a8a1SCa2a3a4a6a7（包含外部分流电阻和CR连接）a1：正常工作：IGBT导通，并且加载负载电流。a2：短路电流检测（SC触发器）。a3：IGBT门极硬中断。a4：IGBT关断。a5：故障输出定时器开始工作：故障输出信号的脉冲宽度是由外部电容CFO设定。a6：输入L：IGBT处于关断状态。a7：输入H：IGBT处于导通状态，但是在故障输出起作用期间，IGBT不导通。a8：IGBT处于关断状态图3.短路电流保护（只适合于低侧）士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0：电源电压上升到UVCCR，电路在下一个输入波形来临的时候开始动作。b2：正常动作：IGBT开启并加载电流。b3：欠压检测点(UVCCD).b4：不管输入是什么信号，IGBT都是关闭状态。b5：开始输出故障指示信号。b6：欠压复位(UVCCR)。b7：正常工作：IGBT导通，并且加载负载电流。图4.欠压保护（低侧）c1c2c3c4c5c6复位置位复位UVBSRUVBSD输入信号保护电路状态电源电压输出电流故障输出信号高电平（无故障信号输出）c1：电源电压上升到UVBSR后，等到下一个输入信号时，电路才开始动作。c2：正常工作：IGBT导通，并且加载负载电流。c3：欠压检测(UVBSD)。c4：不管控制输入条件如何，IGBT都关断，但没有故障输出信号。c5：欠压复位(UVBSR)c6：正常工作：IGBT导通，并且加载负载电流图5.欠压保护（高侧）士兰微电子SC30M60AC说明书杭州士兰微电子股份有限公司版本号：1.0=1nF1nF1nFRPF=4.7kΩINUH,INVH,INWHINUL,INVL,INWLVFOCOMIPM说明：每个输入端子的RC耦合，要根据PWM控制方案及其PCB的连线阻抗而改变。IPM的输入端有5K的下拉电阻，实际使用外部滤波电阻的时候需注意输入信号在输入端的电压降。图6.推荐的MCU输入输出连接电路驱动输出VCCINCOMVBOUTVSV