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ISO5451

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具有有源保護功能的 5.7kVrms、2.5A/5A 單通道隔離式柵極驅動器

產品詳情

Number of channels 1 Isolation rating Reinforced Withstand isolation voltage (VISO) (Vrms) 5700 Working isolation voltage (VIOWM) (Vrms) 1000 Transient isolation voltage (VIOTM) (VPK) 8000 Power switch IGBT, MOSFET Peak output current (A) 5 Peak output current (source) (typ) (A) 2.5 Peak output current (sink) (typ) (A) 5 Features Active miller clamp, Fault reporting, Power good, Short circuit protection Output VCC/VDD (min) (V) 15 Output VCC/VDD (max) (V) 30 Input supply voltage (min) (V) 3 Input supply voltage (max) (V) 5.5 Propagation delay time (μs) 0.076 Input threshold CMOS Operating temperature range (°C) -40 to 125 Rating Catalog Bootstrap supply voltage (max) (V) 1420 Rise time (ns) 18 Fall time (ns) 20 Undervoltage lockout (typ) (V) 12
Number of channels 1 Isolation rating Reinforced Withstand isolation voltage (VISO) (Vrms) 5700 Working isolation voltage (VIOWM) (Vrms) 1000 Transient isolation voltage (VIOTM) (VPK) 8000 Power switch IGBT, MOSFET Peak output current (A) 5 Peak output current (source) (typ) (A) 2.5 Peak output current (sink) (typ) (A) 5 Features Active miller clamp, Fault reporting, Power good, Short circuit protection Output VCC/VDD (min) (V) 15 Output VCC/VDD (max) (V) 30 Input supply voltage (min) (V) 3 Input supply voltage (max) (V) 5.5 Propagation delay time (μs) 0.076 Input threshold CMOS Operating temperature range (°C) -40 to 125 Rating Catalog Bootstrap supply voltage (max) (V) 1420 Rise time (ns) 18 Fall time (ns) 20 Undervoltage lockout (typ) (V) 12
SOIC (DW) 16 106.09 mm2 10.3 x 10.3
  • 在 V CM = 1500V 時，共模瞬態抗擾度 (CMTI) 的最小值 為 50kV/μs，典型值為 100kV/μs
  • 2.5A 峰值拉電流和 5A 峰值灌電流
  • 短傳播延遲：76ns（典型值）， 110ns（最大值）
  • 2A 有源米勒鉗位
  • 輸出短路鉗位
  • 在檢測到去飽和故障時通過 FLT 發出故障報警，并通過 RST 復位
  • 具有就緒 (RDY) 引腳指示的輸入和輸出欠壓鎖定 (UVLO)
  • 有源輸出下拉特性，在低電源或輸入懸空的情況下默認輸出低電平
  • 3V 至 5.5V 輸入電源電壓
  • 15V 至 30V 輸出驅動器電源電壓
  • 互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 兼容輸入
  • 抑制短于 20ns 的輸入脈沖和瞬態噪聲
  • 工作溫度：–40°C 至 +125°C（環境溫度）
  • 可耐受的浪涌隔離電壓高達 10000 V PK
  • 安全相關認證：
    • 符合 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12 標準的 8000 V PK V IOTM 和 1420 V PK V IORM 增強型隔離
    • 符合 UL 1577 標準且長達 1 分鐘的 5700 V RMS 隔離
    • CSA 組件驗收通知 5A，IEC 60950-1 和 IEC 60601-1 終端設備標準
    • 符合 EN 61010-1 和 EN 60950-1 標準的 TUV 認證
    • 經 GB4943.1-2011 CQC 認證
  • 在 V CM = 1500V 時，共模瞬態抗擾度 (CMTI) 的最小值 為 50kV/μs，典型值為 100kV/μs
  • 2.5A 峰值拉電流和 5A 峰值灌電流
  • 短傳播延遲：76ns（典型值）， 110ns（最大值）
  • 2A 有源米勒鉗位
  • 輸出短路鉗位
  • 在檢測到去飽和故障時通過 FLT 發出故障報警，并通過 RST 復位
  • 具有就緒 (RDY) 引腳指示的輸入和輸出欠壓鎖定 (UVLO)
  • 有源輸出下拉特性，在低電源或輸入懸空的情況下默認輸出低電平
  • 3V 至 5.5V 輸入電源電壓
  • 15V 至 30V 輸出驅動器電源電壓
  • 互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 兼容輸入
  • 抑制短于 20ns 的輸入脈沖和瞬態噪聲
  • 工作溫度：–40°C 至 +125°C（環境溫度）
  • 可耐受的浪涌隔離電壓高達 10000 V PK
  • 安全相關認證：
    • 符合 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12 標準的 8000 V PK V IOTM 和 1420 V PK V IORM 增強型隔離
    • 符合 UL 1577 標準且長達 1 分鐘的 5700 V RMS 隔離
    • CSA 組件驗收通知 5A，IEC 60950-1 和 IEC 60601-1 終端設備標準
    • 符合 EN 61010-1 和 EN 60950-1 標準的 TUV 認證
    • 經 GB4943.1-2011 CQC 認證

ISO5451 是一款用于 IGBT 和 MOSFET 的 5.7 kV RMS 增強型隔離柵極驅動器，具有 2.5A 的拉電流能力和 5A 的灌電流能力。輸入端由 3V 至 5.5V 的單電源供電運行。輸出側支持的電源電壓范圍為 15V 至 30V。兩路互補 CMOS 輸入控制柵極驅動器輸出狀態。76ns 的短暫傳播時間保證了對于輸出級的精確控制。

內置的去飽和 (DESAT) 故障檢測功能可識別 IGBT 何時處于過載狀態。當檢測到 DESAT 時，柵極驅動器輸出會被拉低為 V EE2 電勢，從而將 IGBT 立即關斷。

當發生去飽和故障時，器件會通過隔離隔柵發送故障信號，以將輸入端的 FLT 輸出拉為低電平并阻斷隔離器的輸入。 FLT 的輸出狀態將被鎖存，可通過 RST 輸入上的低電平有效脈沖復位。

如果在由雙極輸出電源供電的正常運行期間關斷 IGBT，輸出電壓會被硬鉗位為 V EE2。如果輸出電源為單極，那么可采用有源米勒鉗位，這種鉗位會在一條低阻抗路徑上灌入米勒電流，從而防止 IGBT 在高電壓瞬態條件下發生動態導通。

柵極驅動器是否準備就緒待運行由兩個欠壓鎖定電路控制，這兩個電路會監視輸入端和輸出端的電源。如果任意一端電源不足，RDY 輸出會變為低電平，否則該輸出為高電平。

ISO5451 采用 16 引腳小外形尺寸集成電路 (SOIC) 封裝。此器件的額定工作環境溫度范圍為 -40°C 至 +125°C。

ISO5451 是一款用于 IGBT 和 MOSFET 的 5.7 kV RMS 增強型隔離柵極驅動器，具有 2.5A 的拉電流能力和 5A 的灌電流能力。輸入端由 3V 至 5.5V 的單電源供電運行。輸出側支持的電源電壓范圍為 15V 至 30V。兩路互補 CMOS 輸入控制柵極驅動器輸出狀態。76ns 的短暫傳播時間保證了對于輸出級的精確控制。

內置的去飽和 (DESAT) 故障檢測功能可識別 IGBT 何時處于過載狀態。當檢測到 DESAT 時，柵極驅動器輸出會被拉低為 V EE2 電勢，從而將 IGBT 立即關斷。

當發生去飽和故障時，器件會通過隔離隔柵發送故障信號，以將輸入端的 FLT 輸出拉為低電平并阻斷隔離器的輸入。 FLT 的輸出狀態將被鎖存，可通過 RST 輸入上的低電平有效脈沖復位。

如果在由雙極輸出電源供電的正常運行期間關斷 IGBT，輸出電壓會被硬鉗位為 V EE2。如果輸出電源為單極，那么可采用有源米勒鉗位，這種鉗位會在一條低阻抗路徑上灌入米勒電流，從而防止 IGBT 在高電壓瞬態條件下發生動態導通。

柵極驅動器是否準備就緒待運行由兩個欠壓鎖定電路控制，這兩個電路會監視輸入端和輸出端的電源。如果任意一端電源不足，RDY 輸出會變為低電平，否則該輸出為高電平。

ISO5451 采用 16 引腳小外形尺寸集成電路 (SOIC) 封裝。此器件的額定工作環境溫度范圍為 -40°C 至 +125°C。
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證書 VDE Certificate for Reinforced Isolation for DIN EN IEC 60747-17 (Rev. Y) 2025年 9月 22日
證書 UL Certificate of Compliance File E181974 Vol 4 Sec 6 (Rev. R) 2025年 9月 8日
證書 TUV Certificate for Isolation Devices (Rev. L) 2025年 8月 15日
應用手冊 為 IGBT 和 SiC 電源模塊選擇適當的保護方法 PDF | HTML 英語版 PDF | HTML 2025年 1月 8日
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證書 ISO5x5x CQC Certificate of Product Certification 2023年 11月 7日
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白皮書 High-voltage reinforced isolation: Definitions and test methodologies 2014年 10月 16日
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應用手冊 無鉛組件涂層的保存期評估 2004年 5月 24日

設計和開發

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評估板

ISO5851EVM — ISO5851 評估模塊 (EVM)

該評估模塊采用 ISO5851 增強型隔離式柵極驅動器器件，可讓設計人員通過預填充的 1-nF 負載或采用標準 TO-247 或 TO-220 封裝的用戶安裝型 IGBT 來評估器件的交流和直流性能。

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仿真模型

ISO5451 PSPICE Unencrypted Model

SLLM448.ZIP (3 KB) - PSpice Model
下載
仿真模型

ISO5451 PSpice Transient Model

SLLM299.ZIP (83 KB) - PSpice Model
下載
模擬工具

PSPICE-FOR-TI — PSpice? for TI 設計和仿真工具

PSpice? for TI 可提供幫助評估模擬電路功能的設計和仿真環境。此功能齊全的設計和仿真套件使用 Cadence? 的模擬分析引擎。PSpice for TI 可免費使用，包括業內超大的模型庫之一，涵蓋我們的模擬和電源產品系列以及精選的模擬行為模型。

借助?PSpice for TI 的設計和仿真環境及其內置的模型庫，您可對復雜的混合信號設計進行仿真。創建完整的終端設備設計和原型解決方案，然后再進行布局和制造，可縮短產品上市時間并降低開發成本。?

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參考設計

TIDA-00638 — 具有有源米勒鉗位（用于光伏逆變器）的隔離式柵極驅動器功率級參考設計

此參考設計由單個模塊組成，其中包含增強型隔離式 IGBT 柵極驅動器以及專用柵極驅動器電源。此緊湊型參考設計可控制光伏逆變器中的 IGBT。? 此設計使用具有內置 IGBT DESAT 檢測和米勒鉗位保護的增強型隔離式 IGBT 柵極驅動器，支持將單極電源電壓用于柵極驅動器。每個柵極驅動器均采用基于開環推挽式拓撲的電源，這為 PCB 布線提供了靈活性。此設計中使用的推挽式變壓器驅動器以 420kHz 的頻率運行，可減小隔離變壓器的尺寸，從而實現緊湊的電源。模塊引腳與我們的光伏逆變器平臺相匹配以便進行測試，但是也可用作獨立驅動器。
設計指南: PDF
原理圖: PDF
封裝 引腳 CAD 符號、封裝和 3D 模型
SOIC (DW) 16 Ultra Librarian

訂購和質量

包含信息：
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  • REACH
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  • 引腳鍍層/焊球材料
  • MSL 等級/回流焊峰值溫度
  • MTBF/時基故障估算
  • 材料成分
  • 鑒定摘要
  • 持續可靠性監測
包含信息：
  • 制造廠地點
  • 封裝廠地點

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