STK621-031 ５．電気的特性／Electrical characteristics at Ｔc=25°C, ＶD=15V 項 目 Parameters 記 号 Symbols パワー出力部／Power output part コレクタ・エミッタ遮断電流 ＩCE Collector-to-emitter cut-off current コレクタ・エミッタ飽和電圧 Collector-to-emitter saturation voltage ＦＷＤ順電圧 Diode forward voltage ＶCE(SAT) ＶF 条 件 Conditions ＩO=-7.5A 上各相 Upper side 下各相 Lower side 上各相 Upper side 下各相 Lower side 接合・ケース間熱抵抗 θj-c(T) IGBT Junction-to-substrate θj-c(D) FWD thermal resistance 制御（プリドライバ）部／Control (Pre-driver) part 制御回路消費電流 ＶD1,2,3=15V Pre-drive power supply ＩD consumption electric ＶD4=15V current ON 入力信号電圧 ＶIH Output ON Input ON voltage OFF 入力信号電圧 ＶIL Output OFF Input OFF voltage 保護部／Protection part 過温度保護温度 Excessive temperature 過電流保護電流 Overcurrent protection electric current 制御電源電圧低下保護 Pre-drive low voltage protection Fault 端子吸込電流 Fault terminal input electric current スイッチングタイム Switching time 基板面 The substrate surface ＩSD PW=100μs ＵVLO ＩOSD VFault=1.0V ｔON ｔOFF ＩO=7.5A, 誘導負荷/ Inductive load 単位 Unit Typ. Max. – – 2 mA – 1.6 2.2 V – 1.8 2.4 V – 1.5 2.2 V – 1.7 2.4 V – – 4.5 – °C/W – – 5.5 – °C/W – 0.05 – – 10 – – – – 1.5 V – 3.5 – – V – 100 – 120 ℃ 図5 Fig.5 17 – 24 A – 9 – 12 V – – 2 – mA 図6 Fig.6 – – 1.0 1.2 – – μs μs 図2 Fig.2 図3 Fig.3 図4 Fig.4 ＴSD 定格値/Ratings Min. 図1 Fig.1 ＶCE=600V ＩO=7.5A 測定回路 Test Circuit mA 電流出力信号レベル ＩSO ＩO=7.5A – – 0.18 – Electric current output signal level 電圧基準は、指示なき場合は−端子＝ＶSS 端子電圧 In the case without the instruction, the voltage standard is − terminal ＝ ＶSS terminal voltage. （ − ） V Ｎｏ． 3 STK621-031 注記／Notes １．ON 入力信号電圧は出力段 IGBT を ON させるための入力信号電圧を､OFF 入力信号電圧は出力段 IGBT を OFF させる ための入力信号電圧を規定しています。 出力 ON 時には０Ｖ∼ＶIH(MAX)､OFF 時にはＶIL(MIN)∼ＶDD の電圧で ご使用下さい。 Input ON voltage indicates a value to turn on output stage IGBT. Input OFF voltage indicates a value to turn off output stage IGBT. At the time of output ON, set the input signal voltage 0V to ＶIH (MAX). At the time of output OFF, set the input signal voltage ＶIL (MIN) to ＶDD. ２．内蔵保護回路が働き、Ｆａｕｌｔ信号(ＬｏｗでＦＡＵＬＴ ＯＮ:オープンドレイン出力)がオンしたあとは、６つの入力信号のうち いずれかがオン(Ｌｏｗ)していればラッチ継続します。ラッチ状態は６つの入力信号がすべてオフ(Ｈｉｇｈ)になり約１０ μs 後にリセットされます。 When the internal protection circuit operates, there is FAULT signal ON (When the FAULT terminal is low level, FAULT signal is ON state : output form is open DRAIN). It continues a latch if either of six input signals is doing ON (Low level). A latch condition is reset about 10 μs later after all six input signals become OFF (High level). 但し、制御電源電圧低下保護(ＵＶLO)の動作は次のようになります。 But, the operation of pre-drive power supply low voltage protection (UVLO) is as follows. 上アーム→FAULT 信号出力はしませんが、該当ゲート信号をオフします。尚､正常電圧に回復すると正規動作に復 帰しますが、入力信号がオン(Low)の間はラッチ継続します。 Upper side →There is not FAULT signal output but it does a corresponding gate signal OFF. Incidentally, it returns to the regular operation when recovering to the normal voltage but the latch continues among input signal ON (Low). 下アーム→ゲート信号オフとあわせて FAULT 信号を出力します。しかし､上アームの保護動作とは異なり､正常電 圧に回復すると自動復帰し動作開始状態となります｡(保護動作は､入力信号によってラッチされませ ん｡) Lower side →It outputs FAULT signal with gate signal OFF. However, it different from the protection operation of upper side, it is automatically reset and becomes an operation beginning condition when recovering to the normal voltage. (The protection operation doesn't latch by the input signal.) ３．放熱板にＩＣを取り付ける際には、締め付けトルク 0.79∼1.17Ｎ・ｍでご使用下さい。 放熱板の取り付け平面度は、0.25mm 以下として下さい。 When assembling the hybrid IC on the heat sink, tightening torque range is 0.79N・m to 1.17N・m. Flatness of the heat-sink should be lower than 0.25mm. ４．制御電源電圧低下保護は、動作中の異常により制御電源電圧が低下した時に素子を保護する為の機能です。動 作開始時などの制御電源電圧低下につきましては､セットでのご確認をお願いします。 The pre-drive low voltage protection is the feature to protect a device when the pre-driver supply voltage declines with the operating malfunction. As for the pre-driver supply voltage decline in case of operation beginning, and so on, we request confirmation in the set. （ − ） Ｎｏ． 4 STK621-031 ６．内部等価回路図／Internal equivalent circuit diagram VB1( 1) CB U( 2) VB2( 4) V( 5) CB VB3( 7) CB W( 8) U.V. U.V. U.V. ＋(10) Shunt Resistor −(12) Level Shifter Level Shifter Level Shifter HIN1(13 HIN2(14 HIN3(15 Logic Logic Logic LIN1(16) LIN2(17) LIN3(18) FAULT(19) ISO(20) VDD(21) VSS(22) Reset ( All input = High / OFF ) Latch Over - Current Over - temp. VDD-Under Voltage （ − ） Ｎｏ． 5 STK621-031 ７．測定回路／Test Circuit Fig １ ： ＩCE Ｉ CE １ U+ V+ W+ U- V- W- M 10 10 10 2 5 8 N 2 5 8 12 12 12 VD1 ＝15V Ａ Ｍ ２ ４ VD2 ＝15V ５ Ｖ CE ７ VD3 ＝15V ８ ２１ V D4 ＝ 1 5V ２２ Ｎ F i g ２ ： Ｖ C E( SA T) １ U+ V+ W+ U- V- W- M 10 10 10 2 5 8 N 2 5 8 12 12 12 m 13 14 15 16 17 VD1 ＝15V Ｍ ２ ４ VD 2 ＝ 15 V ５ Ｖ ７ V D3 ＝ 1 5V 18 Ｉo Ｖ CE(SAT) ８ ２１ VD 4 ＝ 15 V ｍ ２２ Ｎ Fig ３ ： ＶF U+ V+ W+ U- V- W- M 10 10 10 2 5 8 N 2 5 8 12 12 12 Ｍ Ｖ ＶF Ｉo Ｎ Fig ４ ： ＩD V D1 V D2 V D3 ＩD VD 4 m 1 4 7 21 n 2 5 8 22 Ａ ｍ ＶD＊ ｎ （ − ） Ｎｏ． 6 STK621-031 Fig ５ ： ＩSD １ Input signal VD1 ＝15V ２ ２ ４ VD2 ＝15V ５ ７ VD3 ＝15V ＩSD Ｉo ８ ２１ Ｉo VD4 ＝15V Input signal 100 μS １６ ２２ １２ Fig ６ ：Switching Time １ Input signal （0 ∼5 Ｖ ） VD1 ＝15V １０ ２ ４ VD2 ＝15V ５ ２ Ｖcc ７ VD3 ＝15V 90 ％ Ｉo ＣＳ ８ ２１ 10 ％ ｔON VD4 ＝15V Input signal Ｉo １６ ２２ １２ ｔOFF ８．応用回路例／Example of the application circuit HIN1 HIN2 HIN3 LIN1 LIN2 LIN3 FAULT ISO VDD VSS VB3 W VB2 V VB1 U STK621-031 ＋ − 1 2 ･ 4 5 ･ 7 8 ･ 10 ･ 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 CB DB ＋ − CB DB VCC CB DB CS RB VDD=15V Control Logic CI CD （ − ） Ｎｏ． 7 STK621-031 推奨動作条件／The Recommendation Operating Conditions 項 目 Parameters 電源電圧 Supply voltage 記 号 Symbol 条 件 Conditions 推奨使用条件 The Recommendation 単位 Operating Conditions Unit Min. Typ. Max. ＋ - −端子 0 ＋ - − VB1 - U,VB2 - V,VB3 - W 間 ＶD1,2,3 12.5 VB1 - U,VB2 - V,VB3 - W 制御電源電圧 Pre-driver supply voltage VDD - VSS 間 ＶD4 13.5 VDD - VSS ※１ HIN1,HIN2,HIN3, ON 入力信号電圧 ＶIN(ON) LIN1,LIN2,LIN3 端子間 0 Input ON voltage OFF 入力信号電圧 HIN1,HIN2,HIN3, ＶIN(OFF) 4 LIN1,LIN2,LIN3 Terminal Input OFF voltage ＰＷＭ周波数 ｆPWM 1 ＰＷＭ frequency デッドタイム 上下相入力信号休止時間 ＤＴ 2 Deadtime Upper/lower input signal downtime 締め付けトルク 取り付けネジＭ４ ＭＴ 0.79 Tightening torque ‘Ｍ４’Type Screw ＶCC 280 400 Ｖ 15 17.5 15 16.5 − 1 5 VDD − 10 KHZ − − μs − 1.17 N･m Ｖ Ｖ ※１．制御電源 VD4=15±1.5V は、ＩO=20mA(DC),0.5A(Peak)の容量があること。 Pre-driver power supply (VD4=15±1.5V) must have the capacity of ＩO=20mA(DC), 0.5A(Peak). 注意事項／Usage Precautions １．ブートストラップ用ダイオード:DB(耐圧 600V 以上で trr の短い高速ダイオードを使用して下さい)及びコンデン サ CB(1∼47μF 程度)を取り付けることにより制御電源を１電源で駆動できます。この場合､下側素子を ON (出力 を LOW)にして CB を充電させます｡尚､起動時等､CB の電圧が低いときは大きな充電電流が流れ､ノイズ等の悪影響 を及ぼす原因となる場合があります｡制限抵抗 RB(数Ω∼数十Ω程度)を取り付けて下さい。 （ブートストラップ法を用いない場合は上側各制御電源に独立した電源を外部供給して下さい｡） また､制御方法によっては上側電源電圧が不足する場合があります｡確認して下さい｡ By the addition of the diode for the bootstrap (DB : high speed type, withstand voltage equal to or more than 600V) and of the capacitor (CB : about 1 to 47μF), a single power supply drive is enabled. In this case, it makes a lower side IGBT ON (input signal of lower side makes LOW). Then it charges in CB. Incidentally, in case of start-up and so on, when the voltage of CB is low, the big charging electric current flows and sometimes becomes the cause which exerts the bad influence of the noise and so on. Put limitation resistance RB (Several Ω to about tens of Ω). (When not using bootstrap circuit, each upper side pre-drive power supply needs an independent power supply. Externally set.) Also, the upper side power supply voltage sometimes declines by the way of controlling. Confirm it. ２．＋、−端子電源外部配線の浮遊インダクタンス等の影響でスイッチング動作時に振動を伴う跳ね上がり電圧が発 生しますので､配線長(CI から各端子間)を短くして配線インダクタンスを小さくすると伴に､＋と−端子間ので きるだけ近くに電圧吸収用ｽﾅﾊﾞ回路(コンデンサ/CS/0.1∼10μF 程度)を接続するなどしてサージ電圧を抑制し て下さい。 Because the jump voltage which is accompanied by the vibration in case of switching operation occurs by the influence of the floating inductance of the wiring of the outer power supply which is connected with of the + terminal and the – terminal, restrains and spares serge voltage being as the connection of the snubber circuit (Capacitor / CS / about 0.1 - 10 μF) for the voltage absorption with the neighborhood as possible between + and the - terminal, and so on, with making a wiring length (among the terminals each from CI) short and making a wiring inductance small. （ − ） Ｎｏ． 8 STK621-031 注意事項／Usage Precautions ３．ＩSO 端子(20pin)は電流モニタ用です。ＩSO 端子とＶSS 端子をショートすると過電流保護が効かなくなります ので、ご注意下さい。 ＩSO terminal (20pin) is for the electric current monitor. Be careful, because the overcurrent protection does not operate when short-circuiting in the ＩSO terminal and the ＶSS terminal. ４．FAULT 端子はオープンドレイン出力(LOW で FAULT 動作)です｡抵抗でプルアップする場合は､5.6KΩ以上を使用下 さい。 Output form of the FAULT terminal is open DRAIN (it is operating as FAULT when becoming LOW). When the pull up with the resistance, use above 5.6KΩ. ５．信号入力端子は内部でＶDD に 200KΩでプルアップされています。5V の制御回路から直接接続する場合、制御回 路の耐圧を超える場合には 5V 電源側と信号入力端子間に数 KΩの抵抗を接続して下さい。この抵抗は信号端子 ノイズ吸収にも有効です。 Signal input terminal is pull up with 200KΩ to ＶDD inside of IC. When connecting directly from the control circuit of 5 V, connect the several KΩ resistance between power supply (5V) and signal input terminal when exceeding the withstand voltage of the control circuit. This resistance is effective with the signal terminal noise absorption, too. ６．過電流保護機能は､回路制御が正常に行える場合のみ有効です｡安全のために､ＶCC ラインにもヒューズを設置す るなどのセット設計を行って下さい。 The overcurrent protection feature operates only when it is possible to do a circuit control normally. For the safety, put a fuse, and so on in the ＶCC line. ７．モータ回転中にモータ接続端子(3pin,6pin,9pin)がオープンになると IC が破壊,破裂する場合がありますので、 特にこの端子の接続(半田付け状態)にはご注意下さい。 Because the IC sometimes destroys and bursts when motor connection terminal (3pin,6pin,9pin) becomes open while the motor turns, especially, be careful of the connection ( the soldering condition ) of this terminal. ■ これは応用回路の一例を示すもので量産ｾｯﾄとしての設計を保証するものではありません。 This data shows the example of the application circuit, does not guarantee a design as the mass production set （ − ） Ｎｏ． 9