NJW4840 高速スイッチング ゲートドライバ 概要 NJW4840 は、出力ピーク電流 4A の電流を供給できるゲート・ス イッチングドライバです。特徴として、24V 耐圧で幅広い動作電圧 (8V から 20V)や、高速スイッチング(負荷容量 4700pF を 27.5ns (typ) で駆動)が可能です。 サーマルシャットダウン機能を搭載しており、PDP 維持ドライブ、モー タ駆動、スイッチング電源などに最適なゲートスイッチング・ドライバで す。 特長 出力ピーク電流 動作電圧範囲(VDD) 高速スイッチング サーマルシャットダウン 低電圧誤動作防止回路 天絡・地絡保護回路 高放熱パッケージ ■ 外形 NJW4840R ±4A (peak) 8V to 20V 27.5ns(typ) at CL=4700pF VSP8 端子配列 1 8 2 7 3 6 4 5 1. GND 2. GND 3. GND 4. IN 5. GND 6. GND 7. OUT 8. VDD ブロック図 VDD Control Logic IN OUT UVLO TSD GND Ver.2012-08-22 -1- NJW4840 絶対最大定格 項 目 電源電圧 入力電圧 入力電圧(パルス印加) (Ta=25°C) 記 号 VDD VIN VIN-puls 消費電力 PD 接合部温度範囲 動作温度範囲 保存温度範囲 Tj Topr Tstg 定 格 +24 −0.3 to +6 −0.3 to +7 720 (*1) 1,100 (*2) −40 to +150 −40 to +105 −50 to +150 単 位 備 考 V V V VDD-GND端子 mW – °C °C °C – – – VIN-GND端子 (*1): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(2層 FR-4)でEIA/JEDEC 準拠による (*2): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(4層 FR-4)でEIA/JEDEC 準拠による (4層基板内箔：74.2×74.2mm) 推奨動作条件 項 目 動作電源電圧 入力電圧 -2- (Ta=25°C) 記 号 最 小 標 準 最 大 単 位 備 考 Vopr VIN 8.0 0 – – 20 5.5 V V VDD-GND 端子 VIN-GND 端子 Ver.2012-08-22 NJW4840 (特記事項なき場合、 V+=16V, Ta=25°C) 電気的特性 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 VIN=5V VIN=0V – – 0.93 0.7 1.6 1.4 mA mA PW≤400us, VOUT=0V PW≤400us, VOUT=16V IO-SOURCE=100mA IO-SINK=100mA – – – – 60 4 4 0.8 0.8 100 – – 1.5 1.5 140 A A Ω Ω kΩ VIN=5.5V VIHIN − VILIN 3.0 0 – – – – – 0.3 5.5 1.5 1 – V V µA V VUVLO2 − VUVLO1 6.3 6 – 7 6.7 0.3 7.7 7.4 – V V V 全体 電源電流 IQ1 IQ2 出力部 プルダウン抵抗 IPK1 IPK2 RDSH RDSL RPD 入力回路部 IN端子 High電圧 IN端子 Low電圧 IN端子 流入電流 IN端子 ヒステリシス電圧幅 VIHIN VILIN IIIN ΔVin 出力ピーク電流 出力オン抵抗 低電圧誤動作防止(UVLO) 回路 UVLO 解除電圧 UVLO 動作電圧 UVLO ヒステリシス電圧幅 出力立上り/立下がり特性 項 目 出力立ち上がり時間 出力立ち下がり時間 立ち上がり遅延時間 立ち下がり遅延時間 Ver.2012-08-22 VUVLO2 VUVLO1 ΔVUVLO 記 号 条 Tr Tf CL=4700pF, VIN=0 to 5V CL=4700pF, VIN=5 to 0V CL=4700pF, VIN=0 to 5V CL=4700pF, VIN=5 to 0V td_ON td_OFF 件 (V+=16V, Ta=25°C, 設計保証値) 最小 標準 最大 単位 15.0 15.0 17.5 25.0 27.5 27.5 30.0 37.5 40.0 40.0 42.5 50.0 ns ns ns ns -3- NJW4840 タイミングチャート 90% IN 10% tr OUT tf 90% 90% 10% 10% td_ON td_OFF 図１ 出力立ち上がり/下がり時間、PWM 立ち上がり/下がり遅延時間 応用回路例 電源 V+ VDD IGBT INPUT VIN + 10uF NJW4840 OUT 0.1uF GND 大電流、高速スイッチングを行う NJW4840 のアプリケーションは、出力の立上り/立下りに応じて電流が流れるため 基板レイアウトが重要な項目です。 NJW4840 は、スイッチング時の損失を抑えるためにゲートを高速駆動しています。ハイサイド、ローサイド SW に 流れる高速の電流変化が、配線の寄生インダクタンスによって過渡電圧を発生させるため、大電流の流れるラインは太 く、短くし、電流ループ面積を最小限にすることで過渡電圧の低減を図ってください。 あわせて、過渡電圧発生によ る誤動作・最大定格の超過を防ぐために、 電源ライン(VDD 端子)−GND 間にはバイパスコンデンサを挿入してください。 バイパスコンデンサには高周波特性の優れた 0.1µF 以上のセラミックコンデンサを推奨します。 エネルギー吸収用のバイパスコンデンサとして、10µF の電解コンデンサを標準としていますが、負荷の特性やアプリ ケーション環境に応じてこれ以上の容量を確保してください。これらのバイパスコンデンサは、VDD 端子の近傍に接続 する必要があります。 -4- Ver.2012-08-22 NJW4840 特性例 2 NJW4840 消費電流2−電源電圧 特性例 2 VDD=20V→0V VIN=5V Ta=25℃ 1.8 1.6 1.6 1.4 1.4 1.2 1 0.8 0.6 VDD=20V→0V VDD=0V→20V 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0 0 5 5 4.5 10 電源電圧[V] 15 0 20 5 15 NJW4840 NJW4840 出力ON抵抗：PMOS−出力電流 特性例 2.0 入力端子LOW電圧 入力端子High電圧 Ta=25℃ 1.8 4 1.6 3.5 1.4 3 2.5 2 1.5 0.8 0.6 0.4 0.2 10 15 PMOS NMOS VDD=16V Ta=25℃ 1.0 1 5 0.0 0.01 20 0.1 1 出力電流[A] 電源電圧[V] 2 10 NJW4840 NJW4840 消費電流−周囲温度 特性例 UVLO動作/解除電圧−周囲温度 特性例 8 7.8 1.6 IQ2（VDD=16V VIN=0V） 7.6 UVLO動作/解除電圧[V] 1.8 IQ1(VDD=16V VIN=5V) 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 20 1.2 0.5 0 消費電流[mA] 10 電源電圧[V] 入力閾値電圧−電源電圧 特性例 出力ON抵抗[Ω] 入力閾値電圧[V] VIN=0V Ta=25℃ 1.8 VDD=0V→20V 消費電流2[mA] 消費電流1[mA] NJW4840 消費電流1−電源電圧 特性例 UVLO動作電圧 UVLO解除電圧 7.4 7.2 7 6.8 6.6 6.4 6.2 0 6 -50 Ver.2012-08-22 -25 0 25 50 75 周囲温度[ºC] 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度[ºC] 100 125 150 -5- NJW4840 特性例 2 NJW4840 入力閾値電圧−周囲温度 特性例 5 VDD=16V Io=100mA 1.8 PMOS NMOS 1.6 4 1.4 3.5 1.2 1 0.8 0.6 入力端子Hi電圧 3 2.5 2 1.5 0.4 1 0.2 0.5 0 0 -50 -25 80 0 25 50 75 周囲温度[ºC] 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度[ºC] 100 125 150 NJW4840 NJW4840 出力立上り/立下り時間−周囲温度 特性例 出力伝播遅延時間−周囲温度 特性例 80 出力立上り：ｔｒ 出力立下り：ｔf 70 60 50 40 30 20 10 出力立上り遅延時間：td_on 70 出力伝播遅延時間[ns] 出力立上り/立下り時間[ns] 入力端子Low電圧 4.5 入力閾値電圧[V] 出力ON抵抗[Ω] NJW4840 出力ON抵抗−周囲温度 特性例 出力立下り遅延時間：td_off 60 50 40 30 20 10 0 0 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度[ºC] 100 125 150 -50 -25 0 25 50 75 周囲温度[ºC] 100 125 150 ＜注意事項＞ このデータシートの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。 -6- Ver.2012-08-22