高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ ◆概要 2014 年 10 月 ◆パッケージ 出 力ス イッ チン グ素 子に IGBT & FRD も し くは パッケージ名：SIM MOSFET を用い、その駆動用プリドライブ IC と共に１ ピン間隔：1.778 mm （低圧ピン－低圧ピン） パッケージへ収めた高圧３相ブリッジ製品です。 特に AC100～200V 系中容量モータインバータ制御用に 最適です。保護機能として UVLO(制御電源電圧低下保 3.556 mm （高圧ピン－高圧ピン） ボディーサイズ：36.0 mm × 14.8 mm × 4.0 mm 護)、OCP(過電流保護)、TSD(過熱保護)、OCL(電流リミッ タ)を内蔵したプリドライブ IC と制限抵抗付きブートス トラップダイオードを１パッケージに納めた製品です。 DIP パッケージのフルモールド構造で､３シャントによる 各相電流検出が行えるようになっています｡ ◆アプリケーション ● 冷蔵庫・エアコンのコンプレッサ駆動 ● 洗濯機のドラム駆動 リードフォーミングタイプ：１８９０ ● ファンモータ、ポンプ駆動 ◆特長 ◆ブロックダイアグラム ● DIP タイプ 40 pin パワーパッケージ採用 VB1A VB1B VB2 VB3 ● 制限抵抗(60Ω)付きブートストラップダイオード内蔵 VBB ● CMOS (3.3V, 5V)入力レベル対応 VCC1 UVLO ● 制御電源電圧低下保護(UVLO)回路内蔵（自己復帰） ● 過電流保護(OCP)回路内蔵 HIN1 HIN2 HIN3 ● 過熱保護(TSD)機能内蔵（自己復帰） UVLO Input Logic UVLO UVLO High Side Level Shift Driver W1 W2 V V1 V2 U COM1 ● 保護回路動作時アラーム信号出力 SD （ローサイド UVLO，OCP，TSD 動作時） VCC2 UVLO ● 電流リミッタ OCL 機能対応 LIN1 LIN2 LIN3 ● 内部半田，リード半田は Pb(鉛)フリー COM2 ● 絶縁耐圧 1500V 1 分保証 Input Logic (OCP reset) Thermal Shutdown LS1 LS2 LS3A LS3B OCP OCP & OCL FO ● UL 認定済み(File No.: E118037) Low Side Driver OCL OCP ※SIM6822,27M は出力素子が IGBT & FRD となります。 ◆主要スペック 出力素子 出力耐圧 電流定格（連続） VCE(sat) / RDS(ON) SIM6811M MOSFET 500 V 2.0 A 4.0 Ω (max) SIM6812M MOSFET 500 V 2.5 A 2.4Ω (max) 品名 SIM6813M MOSFET 500 V 3.0 A 1.7Ω (max) *1 IGBT / FRD 600 V 5.0 A 1.75 V (typ) SIM6827M *2 IGBT / FRD 600 V 5.0 A 1.75 V (typ) SIM6822M *1: 低 SW 損失版 *2: 低ノイズ版 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 １．適用範囲 この規格は、高圧三相モータドライバＩＣ ＳＩＭ６８００Ｍシリーズについて適用する。 ２．絶対最大定格(Ta = 25°C) 項目 電源電圧 電源電圧（サージ） IGBT／MOSFET 出力耐圧 記号 規格 単位 SIM6811,12,13M VBB – LS1,2,3 間 400 V SIM6822,27M VBB – LS1,2,3 間 450 V SIM6811,12,13M VBB – LS1,2,3 間 450 V SIM6822,27M VBB – LS1,2,3 間 500 V VCES SIM6811,12,13M VCC=15V, ID=100μA, VIN=0V 500 V VCC=15V, IC=1mA, VIN=0V VDC VDC(Surge) 条件 VDSS SIM6822,27M 600 V 制御電源電圧 VCC VCC – COM 間 20 V ﾌﾞｰﾄｽﾄﾗｯﾌﾟ制御電源電圧 VBS VB –U (V, W)間 20 V 出力電流（連続） 出力電流（パルス） 入力電圧 IO IOP VIN SIM6811M TC=25°C 2.0 A SIM6812M TC=25°C 2.5 A SIM6813M TC=25°C 3.0 A SIM6822M TC=25°C 5.0 A SIM6827M TC=25°C 5.0 A SIM6811M PW≤100μs, Duty=1% 3.0 A SIM6812M PW≤100μs, Duty=1% 3.75 A SIM6813M PW≤100μs, Duty=1% 4.5 A SIM6822M PW≤100μs, Duty=1% 7.5 A SIM6827M PW≤100μs, Duty=1% 7.5 A −0.5 ~ +7 V MOSFET 全素子動作 3.6 °C / W IGBT 全素子動作 3.6 °C / W FWD 全素子動作 4.2 °C / W MOSFET 全素子動作 25 °C / W IGBT 全素子動作 25 °C / W FWD 全素子動作 29 °C / W HIN, LIN, OCP SIM6811M Rj-c SIM6812M SIM6813M 熱抵抗（接合-ケース間） R(j-c)Q R(j-c)F SIM6822M SIM6827M SIM6822M SIM6827M SIM6811M Rj-a SIM6812M SIM6813M 熱抵抗（接合-周囲間） R(j-a)Q R(j-a)F SIM6822M SIM6827M SIM6822M SIM6827M TC(OP) −20 ~ +100 °C ジャンクション温度 Tj 150 °C 保存温度 Tstg −40 ~ +150 °C 絶縁耐圧 Viso 1500 Vrms 動作ケース温度 放熱面－リード端子間, AC１分 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ３．電気的特性 ３－１ 電気的特性 (Ta = 25°C) 項目 記号 条件 Min. － 規格値 Typ. 3.2 Max. 4.5 単位 制御電源電流 ICC VCC=15V ブート電源電流 IBS VB – U (V, W)=15V, HIN=5V, １相当り － 140 400 μA VIH VCC=15V, Output: ON － 2.0 2.5 V VIL VCC=15V, Output: OFF 1.0 1.5 － V VIH(FO) VCC=15V － 2.0 2.5 V VIL(FO) VCC=15V 1.0 1.5 － V IIH VCC=15V, VIN=5V － 230 500 μA IIL VCC=15V, VIN=0V － － 2 μA VUVHL VB – U (V, W)間 9.0 10.0 11.0 V VUVHH VB – U (V, W)間 9.5 10.5 11.5 V VUVLL VCC – COM 間 10.0 11.0 12.0 V VUVLH VCC – COM 間 10.5 11.5 12.5 V 入力電圧 FO 入力スレッシュ電圧 入力電流 ﾌﾞｰﾄｽﾄﾗｯﾌﾟ電源低下保護電圧 制御電源低下保護電圧 FO 端子出力電圧 OCL 端子出力電圧 VFO(L) VFO(H) VCC=15V, VFO=5V, RFO=10kΩ VOCL(L) VCC=15V mA － － 0.5 V 4.8 － － V 0 － 0.5 V VOCL(H) VCC=15V 4.5 － 5.5 V 電流リミッタ基準電圧 VLIM VCC=15V 0.6175 0.65 0.6825 V 過電流保護トリップ電圧 VTRIP VCC=15V 0.9 1.0 1.1 V tP VCC=15V 20 25 － µs OCP ブランキングタイム tbk(OCP) VCC=15V － 2 － µs OCL ブランキングタイム tbk(OCL) VCC=15V － 2 － µs TDH VCC=15V 135 150 165 °C TDL VCC=15V 105 120 135 °C － 10 μA 過電流保護保持時間 加熱保護及び解除しきい値 ブートダイオードリーク電流 IIB ブートダイオード順電圧 VFB ブートダイオード直列抵抗 RB IGBT／MOSFET 出力漏れ電流 IGBT 出力飽和電圧 ／MOSFET オン抵抗 SIM6811,12,13M VR=500V － SIM6822,27M VR=600V － － 10 μA － 1.1 1.3 V 45 60 75 Ω － 100 μA IFB=0.15A IDSS SIM6811,12,13M VCC=15V, VDS=500V, VIN=0V － ICES SIM6822,27M VCC=15V, VCE=600V, VIN=0V － － 1 mA SIM6811M VCC=15V, ID=1A, VIN=5V － 3.2 4.0 Ω SIM6812M VCC=15V, ID=1.25A, VIN=5V － 2.0 2.4 Ω SIM6813M VCC=15V, ID=1.5A, VIN=5V － 1.4 1.7 Ω SIM6822M VCC=15V, IC=5A, VIN=5V － 1.75 2.2 V SIM6827M VCC=15V, IC=5A, VIN=5V － 1.75 2.2 V SIM6811M VCC=15V, ISD=1A, VIN=0V － 1.0 1.5 V SIM6812M VCC=15V, ISD=1.25A, VIN=0V － 1.0 1.5 V SIM6813M VCC=15V, ISD=1.5A, VIN=0V － 1.0 1.5 V SIM6822M VCC=15V, IF=5A,VIN=0V － 2.0 2.4 V SIM6827M VCC=15V, IF=5A,VIN=0V － 2.0 2.4 V RDS(ON) VCE(sat) VSD ダイオード順電圧 VF サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ３－１ 電気的特性 (Ta = 25°C) 続き 規格値 項目 記号 条件 ハイサイド td(on) VDC=300V, VCC=15V ID=1A, VIN=0↔5V Tj=25°C 誘導負荷 tr trr SIM6811M td(off) tf td(on) VDC=300V, VCC=15V ID=1.25A, VIN=0↔5V Tj=25°C 誘導負荷 tr trr SIM6812M td(off) tf td(on) VDC=300V, VCC=15V ID=1.5A, VIN=0↔5V Tj=25°C 誘導負荷 tr スイッチング時間 trr SIM6813M td(off) ローサイド 単位 Min. Typ. Max. Min. Typ. Max. － 770 － － 690 － ns － 70 － － 90 － ns － 150 － － 150 － ns － 690 － － 650 － ns － 30 － － 50 － ns － 910 － － 875 － ns － 100 － － 110 － ns － 140 － － 155 － ns － 700 － － 775 － ns － 40 － － 35 － ns － 820 － － 760 － ns － 100 － － 130 － ns － 170 － － 180 － ns － 810 － － 750 － ns tf － 50 － － 50 － ns td(on) － 740 － － 690 － ns － 70 － － 100 － ns － 80 － － 80 － ns － 570 － － 540 － ns － 100 － － 100 － ns － 1030 － － 1030 － ns － 180 － － 240 － ns － 100 － － 100 － ns － 590 － － 540 － ns － 150 － － 150 － ns VDC=300V, VCC=15V IC=5A, VIN=0↔5V Tj=25°C 誘導負荷 tr trr SIM6822M td(off) tf td(on) VDC=300V, VCC=15V IC=5A, VIN=0↔5V Tj=25°C 誘導負荷 tr trr SIM6827M td(off) tf IN trr toｆｆ ton td(oｆｆ) VCE VDS IC ID td(on) tｆ tr 90% 10% 90% 10% スイッチング時間の定義 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ３－２ 推奨動作条件 項目 記号 推奨値 条件 主電源電圧 VDC VBB – LS 間 制御電源電圧 VCC VCC – COM 間 入力信号デッドタイム tdead ブートコンデンサ容量 Min. Typ. Max. 単位 － 300 400 V 13.5 － 16.5 V 1.5 － － μs CBOOT 1 － － μF FO プルアップ抵抗 RFO 3.3 － 10 kΩ FO ノイズ除去用コンデンサ CFO 0.001 － 0.01 μF fC － － 20 kHz PWM キャリア周波数 ３－３ 真理値表 モード 正常 *1 Normal 過熱保護 TSD 過電流保護 OCP 電流リミット *2 OCL ( =H ) VCC 減電圧 *3 UVLO ( VCC ) VB 減電圧 *4 UVLO ( VB ) シャットダウン FO ( =L ) HIN LIN ハイサイド MOSFET/IGBT ローサイド MOSFET/IGBT L H L H L H L H L H L H L H L H L H L H L H L H L H L H L L H H L L H H L L H H L L H H L L H H L L H H L L H H OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON OFF ON OFF OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON ON OFF OFF OFF OFF *1：同相にて HIN=LIN=H を入力した場合、アーム短絡が発生します。 そのため、上下同時オン（同相）が発生しないように設定してください。 *2：電流リミット動作は OCL 端子と SD 端子を接続した場合に働く機能です。 SD 端子と OCL 端子を接続しない場合には、仮に電流リミットのスレッシュに至っても、OCL 端子は出力されますが SD に信号が伝わらず、結果的にリミット動作にはなりません。 *3：VCC 減電圧からの復帰後については、ハイサイドの MOSFET/IGBT は次の立ち上がりエッジ から入力論理に応じて ON/OFF を行います（エッジ動作） 。一方、ローサイドの MOSFET/IGBT は入力論理に応じて ON/OFF を行います（レベル動作）。 *4：VB 減電圧からの復帰後には、次の立ち上がりエッジからハイサイドの MOSFET/IGBT の ON/OFF を行います（エッジ動作） 。 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ４．端子配列 SIM68xxM YMDDR 端子番号 端子名 I/O 1 LS3A － W 相ソース／エミッタ端子 2 LS2 － V 相ソース／エミッタ端子 3 OCP IN 過電流保護入力端子 4 FO IN/OUT 5 VCC2 － ローサイドコントロール回路電源端子 6 COM2 － ローサイドコントロール回路 GND 端子 7 LIN1 IN ローサイド U 相制御入力端子 8 LIN2 IN ローサイド V 相制御入力端子 9 LIN3 IN ローサイド W 相制御入力端子 10 OCL OUT 電流リミッタ信号出力端子 11 LS1 － U 相エソース／ミッタ端子 12 SD IN ハイサイドシャットダウン端子 13 HIN1 IN ハイサイド U 相制御入力端子 14 HIN2 IN ハイサイド V 相制御入力端子 15 HIN3 IN ハイサイド W 相制御入力端子 16 COM1 － ハイサイドコントロール回路 GND 端子 17 VCC1 － ハイサイドコントロール回路電源端子 18 NC － 無接続 19 V － V 相ブートストラップコンデンサ接続用端子 20 VB2 － ハイサイド V 相フローティング電源端子 機能 エラー出力端子 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 端子配列の続き 端子番号 端子名 I/O 21 VB1A － ハイサイド U 相フローティング電源端子 22 NC － 無接続 23 VB3 － ハイサイド W 相フローティング電源端子 24 W1 － W 相出力端子（W2 と外部ショート） 25 NC － 無接続 26 V1 － V 相出力端子（V2 と外部ショート） 27 NC － 無接続 28 VBB － 主電源端子 29 NC － 無接続 30 VB1B － ハイサイド U 相フローティング端子 31 U － U 相出力端子 32 NC － 無接続 33 LS2 － V 相エミッタ端子（カットピン） 34 NC － 無接続 35 V2 － V 相出力端子（V1 と外部ショート） 36 NC － 無接続 37 W2 － W 相出力端子（W1 と外部ショート） 38 NC － 無接続 39 NC － 無接続 40 LS3B － W 相エミッタ端子 機能 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ６．応用回路例 VB1A VB1B VB2 VB3 DC-link 15V VBB VCC1 UVLO HIN1 HIN2 HIN3 UVLO Input Logic UVLO UVLO High Side Level Shift Driver Cboot3 Cboot2 W1 W2 V V1 V2 U COM1 SD VCC2 Cboot1 W U Controller UVLO LIN1 LIN2 LIN3 5V Input Logic (OCP reset) Low Side Driver COM2 RFO FO Thermal Shutdown Brushless V DC motor LS1 LS2 LS3A LS3B OCP OCP＆OCL OCL CFO Ro OCP Co RS COM ※SIM6822,27M は出力素子が IGBT & FRD となります。 応用回路についての注意事項 ・W1 と W2、V1 と V2 は必ずプリント基板上で接続して下さい。 ・電流リミッタ機能をご使用にならない場合は、OCL 端子はオープン、SD 端子はオープンまたは GND 接続(外 来ノイズが多い場合)でご使用下さい。 ・FO 端子は内部で 1MΩ のプルアップ抵抗が入っておりますが、耐ノイズ性を考慮して、5V または 3.3V 電源 との間にプルアップ抵抗 RFO を接続してご使用下さい。またプルアップ抵抗を挿入せずに 5V または 3.3V と 接続した場合、過熱保護機能は無効となります（ローサイド UVLO 保護、過電流保護機能は動作します）の でご注意下さい。 ・ノイズ誤動作を避けるために、FO 端子と COM2 間にセラミックコンデンサ CFO(0.001uF～0.01uF)を挿入して 下さい。 ・ノイズ誤動作を避けるために、ブートストラップコンデンサ Cbootx (1µF~)と IC 間の配線はできるだけ短くレ イアウトして下さい。 ・ノイズ誤動作を避けるために、VCC1,2 および COM1,2 間にセラミックコンデンサ(0.01µF~0.1µF)を挿入して 下さい。またコンデンサと IC 間の配線はできるだけ短くレイアウトして下さい。 ・ノイズ誤動作を避けるために、LS-COM2 間に実装する電流検出用抵抗 Rs と IC 間の配線はできるだけ太く短 くレイアウトして下さい。 ・誤動作を防止するため、LS から COM2 間は可能な限り配線を短くしてください。十分に配線を短く できない場合には、LS-COM2 間に高速ダイオードを接続してください。 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ７．保護動作時のタイムチャート ７－１ UVLO 動作タイムチャート ハイサイドタイミングチャート HIN UVLH VCC1 UVLL UVHH UVHH VB-HS UVHL HO ローサイドタイミングチャート LIN VCC2 UVLH UVLH UVLL LO FO FO⇒ＬでオープンコレクタのＴｒがＯＮ サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ７－２ 過熱保護動作タイムチャート LIN TDH Tmic TDL LO FO FO⇒ＬでオープンコレクタのＴｒがＯＮ ７－３ 電流リミッタ動作タイムチャート HIN LIN ハイサイドシャットダウン HO 3.3µs 3.3µs LO ローサイドシャットダウン VTRIP(1V) OCP VOCL 2µs 2µs 2µs OCL, SD 25µs(typ.) FO サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ７－４ 過電流保護動作タイムチャート LIN LO OCP VTRIP (1V) ＜2µs 2µs 25µs(typ.) FO サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ８．外形 A B ※1 この図面は端子状態の誇張を示すもので実際の曲状態と異なる場合があります。 A. 品名表示 SIM68xxM B. ロット番号 第１文字 西暦年号下一桁 第２文字 月 １～９：アラビア数字、１０：Ｏ、１１：Ｎ、１２：Ｄ 第３，４文字 製造日 ０１～３１ 第５文字 管理記号 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ９．梱包仕様 スティック形式 ＳＩＭ－Ａ 580 13 X 28 スティックの両端にゴム製ストッパー X 方向に１５個（最大１５個入り） ダンボール箱 142 606 238 z y Y 方向に８列 Z 方向に９段 １５×８×９＝１０８０個（最大） サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823 高圧三相モータドライバ IC SIM6800M シリーズ 2014 年 10 月 ご注意 ・本資料に記載されている内容は、改良などにより予告なく変更することがあります。ご使用の際には 最新の情報であることをご確認ください。 ・本資料に記載されている動作例及び回路例は、使用上の参考として示したもので、これらに起因する 当社もしくは第三者の工業所有権、知的所有権、その他の権利の侵害問題について当社は一切責任を 負いません。 ・本資料に記載されている製品をご使用の場合は、これらの製品と目的物との組み合わせについて使用 者の責任に於いて検討・判断を行ってください。 当社は品質、信頼性の向上に努めていますが、半導体製品では、ある確率での欠陥、故障の発生は避 けられません。部品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害等を発生させない よう、使用者の責任に於いて、装置やシステム上で十分な安全設計および確認を行ってください。 ・本資料に記載されている製品は、一般電子機器（家電製品、事務機器、通信端末機器、計測機器など） に使用されることを意図しております。ご使用の場合は、納入仕様書の締結をお願いします。 高い信頼性が要求される装置（輸送機器とその制御装置、交通信号制御装置、防災・防犯装置、各種 安全装置など）への使用をご検討の際には、必ず当社販売窓口へご相談及び納入仕様書の締結をお願 いします。 極めて高い信頼性が要求される装置（航空宇宙機器、原子力制御、生命維持のための医療機器など） には、当社の文書による合意がない限り使用しないでください。 ・本資料に記載された製品は耐放射線設計をしておりません。 ・本資料に記載された内容を文書による当社の承諾無しに転記複製を禁じます。 ・弊社のデバイスをご使用、またはこれを使用した各種装置を設計する場合、定格値に対するディレー ティングをどの程度行うかにより、信頼性に大きく影響いたします。 ディレーティングとは信頼性を確保または向上するため、各定格値から負荷を軽減した動作範囲を設 定したり、サージやノイズなどについて考慮することを言います。ディレーティングを行う要素には、 一般的には電圧、電流、電力などの電気的ストレス、周囲温度、湿度などの環境ストレス、半導体デ バイスの自己発熱による熱ストレスがあります。これらのストレスは、瞬間的数値あるいは最大値、 最小値についても考慮する必要があります。 なおパワーデバイスやパワーデバイス内蔵 IC は、自己発熱が大きく接合部温度(Tj)のディレーティン グの程度が、信頼性を大きく変える要素となりますので充分にご配慮ください。 ・本資料に記載されている製品（または技術）を国際的な平和及び安全の維持の妨げとなる使用目的を 有する者に再提供したり、また、そのような目的に自ら使用したり第三者に使用させたりしないよう にお願いします。 尚、輸出等される場合は外為法のさだめるところに従い必要な手続きをおとりください。 サンケン電気株式会社 I02-005JB-070823