VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 特性 • 2.5A 最小峰值输出电流 NC 1 8 VCC A 2 7 VO C 3 6 VO NC 4 5 VEE Shield • 25kV/ μ s 最小共模抑制 （CMR）， VCM=1500V 条件下 • ICC = 2.5 mA 最大电源电流 • 具备滞后现象的欠压锁定 （UVLO） • 宽工作电压范围：15V 至 32V • 0.2 µs 最大脉宽失真 20530_1 • 工业温度范围： - 40°C 至 110°C V D E • 0.5 V 最大低电平输出电压 （VOL） • 根据 DIN EN 60747-5-2 标准的加强型隔离 19813 • 符合 RoHS 指令 2002/95/EC 规定 说明 VO3120 配有一个 LED，与带功率输出级的集成式电路进行 光耦合。这种光耦合器是驱动电机控制逆变器应用的功率 IGBT 和 MOSFET 的理想之选。输出级的高工作电压范围提 供栅极控制器件所需的驱动电压。该光耦合器的电压和电流 使其成为直接驱动额定值高达 800 V/50 A IGBT 的理想之选。 对于具备更高额定值的 IGBT 而言，VO3120 可用于驱动一个 分立式功率级 （驱动 IGBT 栅极）。 应用 • 隔离的 IGBT/MOSFET 栅极驱动 • 交流和无刷直流电机驱动 • 电磁炉 • 工业逆变器 • 开关模式电源 （SMPS） • 不间断电源 （UPS） 机构认证 • UL 认证：文件编号 E52744，系统代码 H，双重保护 • cUL 认证：文件编号 E52744，相当于 CSA 公告 5A • DIN EN 60747-5-2 （VDE 0884）认证和加强型隔离 （选 项 1） 订购信息 Option 7 DIP-8 V O 3 1 2 0 - 部件编号 X 0 # # T 包装选项 编带和 卷轴 7.62 mm > 0.7 mm UL, cUL 包装 DIP-8, 管式包装 VO3120 SMD-8, 选项 7、编带和卷轴 VO3120-X007T 真值表 LED VCC - VEE “POSITIVE GOING” ( 导通 ) VCC - VEE “NEGATIVE GOING” ( 关断 ) VO 关 0 V to 32 V 0 V to 32 V 开 开 0 V to 11 V 0 V to 9.5 V 低 低 11 V to 13.5 V 9.5 V to 12 V 过渡 开 13.5 V to 32 V 12 V to 32 V 高 Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com 1 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 最大绝对额定值（1）(Tamb=25°C，除非另外说明 ) 参数 输入 测试条件 输入正向电流 符号 数值 单位 IF 25 mA A IF(TRAN) 1 反向输入电压 VR 5 V 输出功率耗散 输出 Pdiss 45 mW 高峰值输出电流 (2) IOH(PEAK) 2.5 A 低峰值输出电流 (2) IOL(PEAK) 2.5 A 电源电压 (VCC - VEE) 0 to + 35 V 输出电压 VO(PEAK) 0 to + VCC V Pdiss 250 mW VISO 5300 VRMS 存放温度范围 TS - 55 to + 125 °C 工作环境温度范围 TA - 40 to + 110 °C 总功率耗散 Ptot 295 mW 260 °C < 1 µs 脉宽 , 300 pps 峰值瞬变输入电流 输出功率耗散 光耦合器 隔离测试电压 （发射极与探测器之间） 铅焊接温度 (3) t=1s 10 秒、底座面下 1.6 mm 注 (1) (2) (3) 应力超过最大绝对额定值会引起器件的永久性损伤。这些器件在这些条件或其他任何超过本文档操作部分给定值的条件下，都无法正常运行。 过长时间处于最大绝对额定值会对器件的可靠性造成不利影响。 最大脉宽=10μs、最大负载循环=0.2%。该值可确保最小IO峰值为2.5A的设计的组件公差。请参阅应用部分，了解有关IOH峰值限制的更多信 息。 参考表面贴装器件 （SMD）的焊接条件的回流焊温度曲线。参考通孔器件 （DIP）焊接条件的波峰焊温度曲线。 建议的工作条件 参数 电源电压 LED 输入电流 （开） 输入电压 （关） 工作温度 www.vishay.com 2 符号 最小值 最大值 单位 VCC - VEE 15 32 V IF 7 16 mA VF(OFF) -3 0.8 V Tamb - 40 + 110 °C For technical questions, contact: [email protected] Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 热特性 参数 符号 数值 单位 LED 功率耗散 Pdiss 45 mW 输出功率耗散 Pdiss 250 mW 总功率耗散 Ptot 285 mW 最大的 LED 结温 Tjmax. 125 °C 最大输出晶粒结温 Tjmax. 125 °C 结发射极至电路板的热阻 qJEB 169 °C/W 结发射极至外壳的热阻 qJEC 192 °C/W 结探测器至电路板的热阻 qJDB 82 °C/W 结探测器至外壳的热阻 qJDC 80 °C/W 结发射极至结探测器的热阻 qJED 200 °C/W 壳至环境的热阻 qCA 2645 °C/W TA θCA Package TC θEC θDC θDE TJD TJE θDB θEB TB θBA 19996 TA 注 • 上表的热特性是在 25°C 条件下测得的，右边的热性能图形描绘了该热模型。该模型的每个热阻值可用于计算每个结点在给定工作条件下的温 度。电路板至周围环境的热阻取决于 PCB 的类型和铜质蚀刻电路的版图和厚度。有关该热模型的详细说明，请参考 Vishay 光耦合器热特性应 用说明。 电气特性 (1) 典型值 测试条件 符号 最小值 VO = (VCC - 4 V) IOH (2) 0.5 A VO = (VCC - 15 V) IOH (3) 2.5 A VO = (VEE + 2.5 V) IOL (2) 0.5 A VO = (VEE + 15 V) IOL (3) 2.5 A 高电平输出电压 IO = - 100 mA VOH (4) VCC - 4 低电平输出电压 IO = 100 mA VOL 高电平电源电流 Output open, IF = 7 mA to 16 mA 低电平电源电流 Output open, VF = - 3 V to + 0.8 V 由低到高的输入电流阈值 IO = 0 mA, VO > 5 V 参数 高电平输出电流 低电平输出电流 由高到低的输入电压阈值 最大值 单位 V 0.2 0.5 V ICCH 2.5 mA ICCL 2.5 mA 5 mA 1.6 V IFLH VFHL 0.8 1 V 正向输入电压 IF = 10 mA VF 正向电压的温度系数 IF = 10 mA DVF/DTA 反向击穿输入电压 IR = 10 µA BVR f = 1 MHz, VF = 0 V CIN VO ³ 5 V VUVLO + 11 13.5 V IF = 10 mA VUVLO - 9.5 12 V 输入电容 UVLO 阈值 - 1.4 mV/°C 60 pF 5 V UVLOHYS 1.6 V UVLO 滞后 注 (1) 在建议的工作条件下对最小值和最大值进行测试（TA=-40°C 至 110°C、IF(ON)=7mA 至 16mA、VF(OFF)=-3V 至 0.8V、VCC=15V 至 32V、 VEE= 接地） ，除非另外说明。典型值是该器件的特性，也是工程评估的结果。典型值仅供参考，不属于测试要求范围。所有典型值都是在 Tamb=25°C 和 VCC-VEE=32V 条件下测得的。 (2) 最大脉宽 =50µs、最大负载循环 =0.5%. (3) 最大脉宽 =10µs、最大负载循环 =0.2%。该值可确保具备最小 IO 峰值 2.5A 的设计的组件公差 (4) 在该测试中，VOH 是在直流负载电流条件下测得的。驱动容性负载时，VOH 会像 IOH 逐渐接近零安培一样，逐渐接近 VCC。最大脉宽 =1ms、 最大负载循环 =20%。 Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com 3 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 测试电路 8 1 1 8 2 7 0.1 µF 0.1 µF + 7 2 4V IF = 7 mA to 16 mA + + VCC = 15 V to 32 V 6 3 100 mA 3 6 4 5 VOL IOH 5 4 20973-2 VCC = 15 V to 32 V 20974-1 图 2 - IOL 测试电路 图 1 - IOH 测试电路 8 1 0.1 µF 2 6 4 5 8 2 7 0.1 µF I OL 7 3 1 + 2.5 V VCC = 15 V to 32 V IF + 3 6 4 5 + VCC = 15 V to 32 V + VCC VO > 5 V 20976-1 20975-1 4 - VOL 测试电路 图 3 - VOH 测试电路 8 1 1 8 2 7 0.1 µF 0.1 µF 2 7 VOH + VCC = 15 V to 32 V I F = 7 mA to 16 mA 3 6 4 5 IF = 10 mA VO > 5 V 3 6 4 5 100 mA 20978 20977-1 图 6 - UVLO 测试电路 图 5 - IFLH 开关特性 测试条件 符号 最小值 至逻辑低输出的传播延迟时间 Rg = 10 W, Cg = 10 nF, f = 10 kHz, duty cycle = 50 % tPHL 至逻辑高输出的传播延迟时间 Rg = 10 W, Cg = 10 nF, f = 10 kHz, duty cycle = 50 % tPLH Rg = 10 W, Cg = 10 nF, f = 10 kHz, duty cycle = 50 % PWD Rg = 10 W, Cg = 10 nF, f = 10 kHz, duty cycle = 50 % tr 参数 (1) (1) 脉宽失真 (2) 上升时间 www.vishay.com 4 典型值 最大值 单位 0.1 0.4 µs 0.1 0.4 µs 0.2 µs For technical questions, contact: [email protected] 0.1 µs Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 开关特性 参数 测试条件 最小值 符号 Rg = 10 W, Cg = 10 nF, f = 10 kHz, 负载循环 = 50 % VO > 5 V, IF = 10 mA 典型值 最大值 单位 tf 0.1 µs TUVLO-ON 0.8 µs VO < 5 V, IF = 10 mA TUVLO-OFF UVLO 关断延迟 注 (1) 该负载条件接近 1200V/75A IGBT 的栅极负载。 (2) 脉宽失真 （PWD）被定义为任何给定器件的 |t PHL-tPLH| (3) 在相同测试条件下，任何两个 VO3120 部件间的 t PHL 与 tPLH 之间的差别。 0.6 µs 降低时间 UVLO 导通延迟 8 1 0.1 µF I F = 7 mA to 16 mA + 500 Ω 10 kHz 50 % Duty Cycle 2 IF + 7 VCC = 15 V to 32 V tf tr VO 3 6 4 5 90 % 10 Ω 50 % 10 nF 10 % OUT t PHL t PLH 20979-1 图 7 - tPLH、tPHL、tr 和 tf 测试电路与波形 共模瞬变免疫功能 测试条件 符号 最小值 典型值 在逻辑高输出条件下的共模瞬变免疫功 能 (1)(2) TA = 25 °C, IF = 10 mA to 16 mA, VCM = 1500 V, VCC = 32 V |CMH| 25 35 kV/µs 在逻辑低输出条件下的共模瞬变免疫功 能 (1)(3) TA = 25°C, VCM = 1500 V, VCC = 32 V, VF = 0 V |CML| 25 35 kV/µs 参数 最大值 单位 注 (1) (2) (3) 引脚 1 和引脚 4 需要与共用的 LED 连接 在高输出条件下，共模瞬变免疫功能是共模脉冲 （VCM）的最大耐受 |dVCM/dt|，确保输出在高态 （即 VO > 15 V）条件下保持不变。 在低输出条件下，共模瞬变免疫功能是共模脉冲 （VCM）的最大耐受 |dVCM/dt|，确保输出在低态 （VO < 1 V）条件下保持不变。 5V dt 0.1 µF A R dV 8 1 IF VO 3 6 4 5 VCM Dt 0V 7 2 + = Dt + VCC = 32 V VOH VO Switch at A: IF = 10 mA VO VOL + Switch at B: IF = 0 mA 20980-1 VCM = 1500 V 图 8 – CMR 测试电路和波形 安全与隔离额定值 参数 测试条件 符号 最小值 气候类别 （根据 IEC 68 第一部分） 相比漏电起痕指数 CTI 175 峰值瞬变过压 VIOTM 8000 峰值隔离电压 VIORM 890 典型值 40/110/21 最大值 单位 399 V V 安全额定值 - 功率输出 PSO 500 mW 安全额定值 - 输入电流 ISI 300 mA Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com 5 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 安全与隔离额定值 参数 测试条件 符号 最小值 最大值 175 TSI 安全额定值 - 温度 爬电距离 标准 DIP-8 爬电距离 单位 °C 7 mm 标准 DIP-8 7 mm 爬电距离 400 毫米 DIP-8 8 mm 爬电距离 400 毫米 DIP-8 8 mm 注 • 根据 IEC 60747-5-2、§ 7.4.3.8.1 规定，该光耦合器在额定值方面实现增强，仅适用于在安全额定值范围内的“安全电气隔离”。应采用各种 保护电路确保符合安全额定值要求。 典型特性 (Tamb = 25 °C, 除非另外说明 ) 0.35 - 0.5 - 1.0 VOL - Output Low Voltage (V) VOH - VCC - High Output Voltage Drop (V) 0.0 IF = 16 mA IOUT = - 100 mA VCC = 32 V VEE = 0 V - 1.5 - 2.0 - 2.5 - 3.0 - 40 - 20 0 20 40 60 IF = 16 mA Vout = (VCC - 4) V VCC = 15 V VEE = 0 V 0 - 40 - 20 0 20 40 60 80 100 120 Temperature (°C) 图 11 – 输出低压 vs 温度 VF = 0.8 V IOUT = 100 mA VCC = 32 V VEE = 0 V 0.10 0.05 0 20 40 60 80 100 120 Temperature (°C) 图 10 – 高输出电流 vs 温度 IOL - Output Low Current (A) IOH - High Output Current (A) 2 www.vishay.com 6 0.15 3.5 3 21746 0.20 21748 4 1 0.25 0.00 - 40 - 20 80 100 120 Temperature (°C) 图 9 – 高输出压降 vs 温度 21745 0.30 2.5 IF = 0 mA Vout = 2.5 V VCC = 15 V VEE = 0 V 1.5 0.5 - 40 - 20 0 20 40 60 80 100 Temperature (°C) 21751 图 12 – 输出低电流 vs 温度 For technical questions, contact: [email protected] Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 2.5 IF = 0 mA VCC = 15 V VEE = 0 V 4 110 °C ICC - Supply Current (mA) VOL - Output Low Voltage (V) 5 3 25 °C 2 - 40 °C 1 0 IF = 10 mA for ICCH IF = 0 mA for ICCL TA = 25 °C VEE = 0 V 2.0 1.5 ICCH 1.0 ICCL 0.5 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 IOL - Output Low Current (A) 21747 15 3.0 25 30 35 图 14 – 输出高压降 vs 输出高电流 0 5.0 110 °C - 40 °C -4 25 °C -6 -8 IF = 16 mA VCC = 15 V VEE = 0 V - 10 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 - 12 0 VCC = 32 V VEE = 0 V Output = open 4.5 -2 IFLH - Low to High Current Threshold (mA) (VOH - VCC) Output High Voltage Drop (V) 图 13 – 输出低压 vs 输出低电流 21749 20 VCC - Supply Voltage (V) 21711 0.5 1 1.5 2 IOH - Output High Current (A) 0.0 - 40 - 20 2.5 0 20 40 60 80 100 120 Temperature (°C) 21750 图 15 – 电源电压 vs 温度 图 16 – 电源电流 vs 电源电压 35 2.5 2.0 1.5 ICCH 1.0 0.5 IF = 16 mA for ICCH IF = 0 mA for ICCL VCC = 32 V VEE = 0 V ICCL VO - Output Voltage (V) ICC - Supply Current (mA) TA = 25 °C 30 25 20 15 10 0 0 - 40 - 20 21754 5 0 20 40 60 80 100 120 Temperature (°C) 图 17 – 低至高电流阈值 vs 温度 Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 0 21752 1 2 3 4 5 IF - Forward LED Current (mA) 图 18 – 转换特性 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com 7 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 500 IF = 10 mA, TA = 25 °C Rg = 10 Ω, Cg = 10 nF Duty cycle = 50 % f = 10 kHz 400 tp - Propagation Delay (ns) tp - Propagation Delay (ns) 500 300 tPHL 200 tPLH VCC = 30 V, VEE = 0 V IF = 10 mA, TA = 25 °C Cg = 10 nF Duty cycle = 50 % f = 10 kHz 400 300 tPLH 200 tPHL 100 0 100 15 20 25 30 VCC - Supply Voltage (V) 21714 0 35 图 19 – 传播延迟 vs 电源电压 20 30 40 50 图 22 - 传播延迟 vs 串联负载电阻 500 500 VCC = 32 V, VEE = 0 V IF = 10 mA Rg = 10 Ω, Cg = 10 nF Duty cycle = 50 % f = 10 kHz 400 tp - Propagation Delay (ns) tp - Propagation Delay (ns) 10 Rg - Series Load Resistance (Ω) 21717 tPHL 300 200 tPLH 100 0 - 40 400 300 tPLH 200 tPHL 100 0 - 15 10 35 60 85 110 TA - Temperature (°C) 21753 VCC = 30 V, VEE = 0 V IF = 10 mA, TA = 25 °C Rg = 10 Ω Duty cycle = 50 % f = 10 kHz 0 21718 图 20 - 传播延迟 vs 温度 20 40 60 80 100 Cg - Series Load Capacitance (nF) 图 23 - 传播延迟 vs 串联负载电容 tp - Propagation Delay (ns) 500 VCC = 30 V, VEE = 0 V TA = 25 °C Rg = 10 Ω, Cg = 10 nF Duty cycle = 50 % f = 10 kHz 400 300 tPHL 200 tPLH 100 0 6 8 10 12 14 16 IF - Forward LED Current (mA) 21716 图 21 - 传播延迟 vs 正向 LED 电流 www.vishay.com 8 For technical questions, contact: [email protected] Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 VO3120 Vishay Semiconductors 2.5A 输出电流 IGBT 和 MOSFET 驱动 2.5A Output Current IGBT and MOSFET Driver 包装尺寸 （单位：毫米） Pin one ID 4 3 2 1 5 6 7 8 6.645 ± 0.165 ISO method A 9.77 ± 0.14 0.95 ± 0.19 7.62 typ. 0.79 4° typ. 3.555 ± 0.255 6.095 ± 0.255 1.27 10° 3.045 ± 0.255 0.70 ± 0.19 3° to 9° 0.51 ± 0.05 2.54 typ. 0.25 ± 0.05 i178006 Option 7 7.62 typ. 0.7 4.6 4.1 8 min. 8.4 min. 10.3 max. 18450-4 包装标识 VO3120 X007 V YWW H 68 21764-42 Document Number: 82371 Rev. 1.2, 20-Aug-10 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com 9 Legal Disclaimer Notice www.vishay.com Vishay 免责声明 所有产品、产品技术规格及数据如因改进可靠性、功能、设计或其他原因发生变更，恕不另行通知。 对于任何产品相关数据手册或公布的其他资料中出现的任何错误、不准确或不完整问题， Vishay Intertechnology Inc. 及其子公 司、代理和员工以及代表公司的所有个人 ( 统称为 “Vishay”)，不承担任何及全部责任。 Vishay 对产品特定用途的适用性或任何产品的连续生产不做担保、陈述或保证。在可适用法律允许的最大程度上， Vishay 不承 担 (i) 因应用或使用任何产品产生的任何及全部责任，(ii) 包括但不限于特定、连带或附带损害产生的任何及全部责任，及 (iii) 不做任何形式默示担保，包括不保证特定用途的适用性、非侵权及适销性。 关于产品适用于某类应用的声明以 Vishay 掌握的 Vishay 产品一般应用环境下的典型要求为准。此类声明与产品特定应用的适用 性声明不存在任何关联。客户自行负责根据产品技术规格的说明认证特定产品是否适用于特定的应用。数据手册和 / 或技术规格 中提供的参数可能因不同的应用而异，而且性能可能随时间而变化。所有工作参数，包括典型参数，必须由客户的技术专家根据 每一个客户应用环境确认。产品技术规格不扩展或不以其他方式修改 Vishay 的采购条款与条件，包括但不限于规定的质保条件。 除非书面注明，否则 Vishay 产品不用于医疗、救护或生命维持，或其他因 Vishay 产品发生故障有可能导致人身伤亡的应用场 合。客户使用或销售未明确指示可在上述应用中使用的 Vishay 产品风险自负。如欲获得有关指定用于上述应用的产品的书面条 款及条件，请与 Vishay 授权人员联系。 本文档或任何 Vishay 的行为不以禁止反言或其他方式授予任何知识产权的许可，无论明示还是暗示。本文提到的产品名称和标识 可能为各自所有者的商标。 材料种类政策 Vishay Intertechnology, Inc. 特此证实其所有经认定符合 RoHS 的产品均达到欧洲议会及欧盟在 2011 年 6 月 8 日重新修订的 关于在电气和电子设备 (EEE) 中限制使用有害物质 Directive 2011/65/EU 所制定的各项定义和限制。除非特别注明不符合这两 项规定。 请注意，一些 Vishay 文档可能还参照 RoHS Directive 2002/95/EC。我们确认所有经认定符合 Directive 2002/95/EC 的产品都 符合 Directive 2011/65/EU。 Vishay 特此证实其所有通过无卤素认证的产品均遵守 JEDEC JS709A 标准的无卤素要求。请注意，一些 Vishay 文档可能还在 参照 IEC 61249-2-21 的定义。我们确认所有标注符合 IEC 61249-2-21 的产品均符合 JEDEC JS709A 标准。 Revision: 02-Oct-12 1 Document Number: 99905