FSB50550US Motion SPM? 5 系列模塊：高性能逆變器解決方案

在電子工程師的工作中，尋找高性能、可靠的逆變器解決方案是一項(xiàng)重要任務(wù)。今天，我們就來深入了解一下 FSB50550US Motion SPM? 5 系列模塊，看看它能為我們帶來哪些獨(dú)特的優(yōu)勢。

文件下載：FSB50550USCN-D.pdf

產(chǎn)品背景與整合信息

飛兆半導(dǎo)體的 FSB50550US 如今已成為安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor）的一部分。由于系統(tǒng)整合需求，部分飛兆可訂購的零件編號需要更改，原編號中的下劃線（_）將改為破折號（-），大家可到安森美半導(dǎo)體網(wǎng)站核實(shí)更新后的器件編號，最新的訂購信息也能在該網(wǎng)站找到。

特性亮點(diǎn)

電氣與保護(hù)特性

• 認(rèn)證與參數(shù)：該模塊通過 UL 第 E209204 號認(rèn)證（UL1557），采用 500V (R_{DS(on)}=1.4 Omega)（最大值）的 FRFET MOSFET 三相逆變器，具備柵極驅(qū)動器和保護(hù)功能。其低端 MOSFET 的三個獨(dú)立開源引腳可用于三相電流感測，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。
• 電磁干擾優(yōu)化：針對低電磁干擾進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，這對于對電磁環(huán)境要求較高的應(yīng)用場景非常重要，能有效減少干擾對其他設(shè)備的影響。
• HVIC 應(yīng)用：配備用于柵極驅(qū)動和欠壓保護(hù)的 HVIC，絕緣等級達(dá)到 (1500 V_{rms}) 分鐘，濕度敏感等級（MSL）為 3，并且符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，在環(huán)保和可靠性方面表現(xiàn)出色。

封裝與訂購信息

性能參數(shù)

絕對最大額定值

• 逆變器部分：單個 MOSFET 的漏極 - 源極電壓 (V{DSS}) 額定值為 500V，在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 2.0A，(T{C}=80°C) 時(shí)為 1.5A，漏極峰值電流 (I{DP}) 在 (T{C}=25°C)、(PW < 100 μs) 時(shí)為 5.0A，最大功耗 (P{D}) 在 (T_{C}=25°C) 時(shí)為 14.5W。
• 控制部分：控制電源電壓 (V{CC}) 額定值為 20V，高端偏壓 (V{BS}) 為 20V，輸入信號電壓 (V{IN}) 范圍是 -0.3 ~ (V{CC} + 0.3) V。
• 熱阻與溫度范圍：結(jié)點(diǎn) - 殼體的熱阻 (R{θJC}) 為 8.6 °C/W，工作結(jié)溫 (T{J}) 范圍是 -40 ~ 150 °C，存儲溫度 (T{STG}) 范圍是 -50 ~ 150 °C，絕緣電壓 (V{ISO}) 為 1500 (V_{rms})。

電氣特性

• 逆變器部分：漏極 - 源極擊穿電壓 (BV{DSS}) 為 500V，擊穿電壓溫度系數(shù) (Delta BV{DSS} / Delta T{J}) 為 0.53 V，零柵極電壓漏極電流 (I{DSS}) 最大為 250 μA，漏極至源極靜態(tài)導(dǎo)通電阻 (R{DS(on)}) 典型值為 1.0 Ω，最大值為 1.4 Ω，漏極 - 源極二極管正向電壓 (V{SD}) 最大為 1.2 V，開關(guān)時(shí)間 (t{ON}) 典型值為 600 ns，(t{OFF}) 為 500 ns，反向恢復(fù)時(shí)間 (t{rr}) 為 100 ns，開通能量 (E{ON}) 為 60 μJ，關(guān)斷能量 (E_{OFF}) 為 10 μJ。
• 控制部分：(V{CC}) 靜態(tài)電流 (I{QCC}) 最大為 160 μA，(V{BS}) 靜態(tài)電流 (I{QBS}) 最大為 100 μA，低端和高端欠壓保護(hù)檢測電平 (UV{CCD}) 和 (UV{BSD}) 范圍是 7.4 - 9.4 V，復(fù)位電平 (UV{CCR}) 和 (UV{BSR}) 范圍是 8.0 - 9.8 V，導(dǎo)通閾值電壓 (V{IH}) 為 3.0 V，關(guān)斷閾值電壓 (V{IL}) 為 0.8 V，輸入偏置電流 (I{IH}) 最大為 20 μA，(I{IL}) 最大為 2 μA。

推薦工作條件

電源電壓 (V{PN}) 范圍是 300 - 400 V，控制電源電壓 (V{CC}) 和高端偏壓 (V{BS}) 范圍是 13.5 - 16.5 V，輸入導(dǎo)通閾值電壓 (V{IN(ON)}) 為 3.0 - (V{CC}) V，輸入關(guān)斷閾值電壓 (V{IN(OFF)}) 為 0 - 0.6 V，防止橋臂直通的死區(qū)時(shí)間 (t{dead}) 為 1.0 μs，PWM 開關(guān)頻率 (f{PWM}) 為 15 kHz。

引腳描述

該模塊共有 23 個引腳，每個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)動的偏壓等。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要準(zhǔn)確了解每個引腳的作用，以確保模塊的正常工作。

應(yīng)用與注意事項(xiàng)

應(yīng)用場景

FSB50550US 主要應(yīng)用于小功率交流電機(jī)驅(qū)動器的三相逆變器驅(qū)動，為交流感應(yīng)、無刷直流電機(jī)和 PMSM 電機(jī)提供高性能逆變器輸出平臺。

注意事項(xiàng)

• 在使用過程中，要注意每個低端 MOSFET 的源極端子與 Motion SPM? 5 中的電源接地或偏壓接地不連接，外部連接需按照規(guī)定進(jìn)行。
• 推薦的自舉二極管 D1 應(yīng)具有軟關(guān)斷和快速恢復(fù)特性，額定電壓為 600 V，自舉電路的參數(shù)取決于 PWM 算法。
• 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，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。

總結(jié)

FSB50550US Motion SPM? 5 系列模塊憑借其豐富的特性、出色的性能參數(shù)和廣泛的應(yīng)用場景，為電子工程師提供了一個可靠的逆變器解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要充分了解其各項(xiàng)參數(shù)和注意事項(xiàng)，以確保設(shè)計(jì)的電路能夠穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。