FSB50825US Motion SPM? 5 系列模塊技術(shù)解析

飛兆半導(dǎo)體的 FSB50825US Motion SPM? 5 系列模塊是一款為交流感應(yīng)、無(wú)刷直流電機(jī)和 PMSM 電機(jī)提供高性能逆變器輸出平臺(tái)的先進(jìn)產(chǎn)品。隨著飛兆半導(dǎo)體被 ON 半導(dǎo)體整合，部分產(chǎn)品編號(hào)規(guī)則有所變化，大家在使用時(shí)需留意。下面我們來(lái)詳細(xì)了解這款模塊。

文件下載：FSB50825USCN-D.pdf

產(chǎn)品特性

電氣與認(rèn)證特性

• 認(rèn)證與參數(shù)：通過(guò) UL 第 E209204 號(hào)認(rèn)證 (UL1557)，具備 250V 的耐壓能力，單個(gè) MOSFET 的 (R_{DS(on)}) 最大值為 0.45Ω，可用于三相逆變器，帶有柵極驅(qū)動(dòng)器和保護(hù)功能。
• 接口特性：高電平有效接口，適用于 3.3 / 5 V 邏輯電平，采用施密特觸發(fā)脈沖輸入，能有效增強(qiáng)抗干擾能力。

  性能優(yōu)化

• 電磁干擾優(yōu)化：針對(duì)低電磁干擾進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，這對(duì)于對(duì)電磁環(huán)境要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景非常重要。
• HVIC 應(yīng)用：采用用于柵極驅(qū)動(dòng)和欠壓保護(hù)的 HVIC，且只需要一個(gè)單電源電壓，就能將邏輯電平柵極輸入轉(zhuǎn)化為適合驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部 MOSFET 的高電壓、高電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

  其他特性

• 絕緣與濕度等級(jí)：絕緣等級(jí)達(dá)到 (1500V_{rms}) / 分鐘，濕度敏感等級(jí) (MSL) 為 3，保證了產(chǎn)品在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性。
• 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)：符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

應(yīng)用場(chǎng)景

該模塊主要應(yīng)用于小功率交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的三相逆變器驅(qū)動(dòng)，為電機(jī)的高效運(yùn)行提供了可靠的解決方案。

產(chǎn)品參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

• 逆變器部分：?jiǎn)蝹€(gè) MOSFET 的漏極 - 源極電壓 (V{DSS}) 最大為 250V，不同溫度下的漏極持續(xù)電流有所不同，如 (T{C}=25°C) 時(shí)為 3.6A，(T{C}=80°C) 時(shí)為 2.7A，漏極峰值電流 (I{DP}) 在 (T{C}=25°C) 且 (PW < 100 μs) 時(shí)為 9.0A，最大功耗 (P{D}) 在 (T_{C}=25°C) 時(shí)為 14W。
• 控制部分：控制電源電壓 (V{CC}) 和高端偏壓 (V{BS}) 最大均為 20V，輸入信號(hào)電壓 (V{IN}) 范圍為 -0.3 ~ (V{CC}) + 0.3V。
• 熱阻與系統(tǒng)參數(shù)：結(jié)點(diǎn) — 殼體的熱阻 (R{θJC}) 為 8.8°C/W，工作結(jié)溫 (T{J}) 范圍是 -40 ~ 150°C，存儲(chǔ)溫度 (T{STG}) 范圍是 -50 ~ 150°C，絕緣電壓 (V{ISO}) 為 1500Vrms。

電氣特性

• 逆變器部分：漏極 — 源極擊穿電壓 (BV{DSS}) 為 250V，擊穿電壓溫度系數(shù) (Delta BV{DSS} / Delta T{J}) 典型值為 0.31V，零柵極電壓漏極電流 (I{DSS}) 最大為 250μA，漏極至源極靜態(tài)導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 最大為 0.45Ω，漏極 — 源極二極管正向電壓 (V{SD}) 最大為 1.20V，開(kāi)關(guān)時(shí)間 (t{ON}) 典型值為 1050ns，(t{OFF}) 典型值為 450ns，反向恢復(fù)時(shí)間 (t{rr}) 為 140ns，開(kāi)通能量 (E{ON}) 為 100μJ，關(guān)斷能量 (E_{OFF}) 為 5μJ。
• 控制部分：(V{CC}) 靜態(tài)電流 (I{QCC}) 最大為 160μA，(V{BS}) 靜態(tài)電流 (I{QBS}) 最大為 100μA，低端和高端欠壓保護(hù)檢測(cè)電平 (UV{CCD}) 和 (UV{BSD}) 范圍為 7.4 ~ 9.4V，復(fù)位電平 (UV{CCR}) 和 (UV{BSR}) 范圍為 8.0 ~ 9.8V，導(dǎo)通閾值電壓 (V{IH}) 為 3.0V，關(guān)斷閾值電壓 (V{IL}) 最大為 0.8V，輸入偏置電流 (I{IH}) 范圍為 10 ~ 20μA，(I{IL}) 最大為 2μA。

推薦工作條件

電源電壓 (V{PN}) 范圍為 150 ~ 200V，控制電源電壓 (V{CC}) 和高端偏壓 (V{BS}) 范圍均為 13.5 ~ 16.5V，輸入導(dǎo)通閾值電壓 (V{IN(ON)}) 為 3.0V 到 (V{CC})，輸入關(guān)斷閾值電壓 (V{IN(OFF)}) 最大為 0.6V，防止橋臂直通的死區(qū)時(shí)間 (t{dead}) 最小為 1.0μs，PWM 開(kāi)關(guān)頻率 (f{PWM}) 典型值為 15kHz。

引腳描述

該模塊共有 23 個(gè)引腳，每個(gè)引腳都有其特定的功能，如 COM 為 IC 公共電源接地，(V_{B(U)}) 為 U 相高端 MOSFET 驅(qū)動(dòng)的偏壓等。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)這些引腳的功能進(jìn)行合理的連接和布局。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

電路設(shè)計(jì)

• 防止錯(cuò)誤信號(hào)：Motion SPM 產(chǎn)品和 MCU 的每個(gè)輸入端的 RC 耦合（如 (R{5}) 和 (C{5})、(R{4}) 和 (C{6})）和 (C_{4})，能有效防止由浪涌噪聲產(chǎn)生的錯(cuò)誤輸入信號(hào)。
• 減少寄生電感：印刷電路板圖形中的粗線應(yīng)盡量短且粗，以減少電路中的寄生電感，從而降低浪涌電壓。旁路電容 (C{1})、(C{2}) 和 (C_{3}) 應(yīng)具有良好的高頻特性，以吸收高頻紋波電流。

  溫度測(cè)量

  將熱電耦貼在 SPM 5 封裝（如果應(yīng)用到，放在 SPM 5 封裝和散熱片中間）的散熱片的頂部，以獲得正確的溫度測(cè)量數(shù)值。

在使用 FSB50825US Motion SPM? 5 系列模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，電子工程師們需要綜合考慮以上各項(xiàng)參數(shù)和注意事項(xiàng)，以確保產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。大家在實(shí)際應(yīng)用中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。