SPE05M50T-C (SPE)
Intelligent Power Module / 5A 3-phase full bridge drive

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华微斯帕克
Control Part
智能功率模块(IPM), 500V/5A 3 相全桥驱动
DIP23-FP
SOP23-FP
产品名称
SPE05M50T-A
SPE05M50T-C
封装形式
DIP23-FP
SOP23-FP
打印名称
SPE05M50T-A
SPE05M50T-C
模块内部电路图
SPE05M50T-A/C 说明书
主要功能及额定参数:
500V5A(脉冲峰值)2.4A(连续电流)
下臂 MOSFET 源极输出
内置自举二极管
特点:
信号高电平有效,兼容 3.3V 5V MCU
内置防直通保护;
内置欠压保护;
内部集成温度检测输出;
绝缘耐压:1500V
应用:
冰箱压缩机
油烟机
风扇
空气净化器
洗碗机水泵
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1:模块内部电路图
1/9
文件编号:SPE3-TS-003 版本:3.0
修改日期:2016-08-30


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管脚说明
SPE05M50T-A/C 说明书
2:管脚图
管脚编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
管脚名称
COM
VB(U)
VCC(U)
IN(UH)
IN(UL)
NC
VB(V)
VCC(V)
IN(VH)
IN(VL)
VTS
VB(W)
VCC(W)
IN(WH)
IN(WL)
NC
P
U
NU
NV
V
NW
W
管脚描述
控制电源 GND 端子
U 相上臂驱动电源端子
U 控制电源端子
U 相上臂控制信号输入端子
U 相下臂控制信号输入端子
无连接
V 相上臂驱动电源端子
V 控制电源端子
V 相上臂控制信号输入端子
V 相下臂控制信号输入端子
HVIC 温度输出
W 相上臂驱动电源端子
W 控制电源端子
W 相上臂控制信号输入端子
W 相下臂控制信号输入端子
无连接
逆变器直流输入端子
U 相输出端子
U 相下臂 MOSFET 源极端子
V 相下臂 MOSFET 源极端子
V 相输出端子
W 相下臂 MOSFET 源极端子
W 相输出端子
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文件编号:SPE3-TS-003 版本:3.0
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最大额定值 (Tj= 25°C,除非特殊说明)
逆变部分
记号
VDSS
ID
IDM
IDrms
PD
控制部分
参数
-源电压
漏极连续电流
漏极电流(峰值)
漏极电流(有效值)
最大功耗
条件
Tc = 25°CTc 测量参考图 5
Tc = 25°C, 脉冲宽度小于 100us
Tc = 25°C, FPWM <20KHz
Tc = 25°C ,每个 MOSFET
额定值
500
2.4
5
1.7
16
单位
V
A
A
Arms
W
记号
VCC
VBS
VIN
内部自举电路
参数
控制电源电压
高侧控制电压
输入信号电压
条件
VCC-COM 之间
VB-VS 之间
VIN-COM 之间
额定值
20
20
-0.3~VCC+0.3
单位
V
V
V
记号
VRRMB
IFB
IFPB
参数
反向耐压
正向电流
正向电流(峰值)
条件
Tc = 25°C
Tc = 25°C,脉冲宽度小于 1mS
额定值
500
1
2.5
单位
V
A
A
整个系统
记号 参数
条件
Tj 结温
TSTG 贮存温度
Tc = 25°C
VISO 绝缘耐压
60Hz, 正弦, AC 1分钟, 连接管脚到散热
备注 1:为了确保 IPM 正常工作,模块的结温应该小于 150(@Tc ≤ 100°C)
额定值
-40~150
-40~125
1500
单位
V
热阻
记号
参数
Rth(j-c) 结到外壳的热阻
条件
每个 MOSFET
额定值
7.8
单位
°C/W
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电气特性 (Tj= 25°C, 除非特殊说明)
逆变部分
记号
参数
条件
最小值 典型值 最大值 单
BVDSS
IDSS
VSD
RDS(on)
-源击穿电压
零栅极电压漏极电流
-漏二极管正向电压
-源导通电阻
VIN = 0 V, ID = 1 mA (备注 2
VIN = 0 V, VDS = 500 V
VCC = VBS = 15V, VIN = 0 V, ID = 2.4A
VCC = VBS = 15 V, VIN = 5 V, ID =2.4 A
500 -
--
- 0.9
- 1.25
-V
1 mA
-V
- ohm
tON - 1150 - nS
tOFF
trr
EON
开关时间
VPN = 300 V, VCC = VBS = 15 V, ID = 2.4 A
VIN = 0/5 V, 感性负载 L = 3 mH
(备注3
- 520 - nS
- 240 - nS
- 110 - uJ
EOFF
- 8 - uJ
RBSOA 反向偏置安全工作区
VPN = 400 V, VCC = VBS = 15 V, ID = IDP, VDS =
BVDSS,T = 150°C
全直角
备注 2BVDSS 是单个 MOSFET 漏源最大电压。VPN 应小于该值,考虑到杂散电感,VDS 在任何情况下都不应超过 BVDSS
备注 3tON tOFF 包含 IC 驱动传输延迟。列表值是在实验条件下测得,不同的 PCB 及连线会改变数值。请参考图 3 的开关时间
定义。
控制部分
记号
IQCC
IQB
UVCCD
UVCCR
UVBSD
UVBSR
VTS
VIH
VIL
VF(BSD)
trr(BSD)
参数
VCC 静态电流
VBS 静态电流
低侧欠压保护
高侧欠压保护
HVIC温度检测输出
输入开启阈值电压
输入关闭阈值电压
自举二极管导通压降
自举二极管反向恢复时
条件
最小值
VCC = 15V
VIN = 5V
VDB = 15V
VIN = 5V
检测电平
复位电平
检测电平
复位电平
VCC—COM 之间
-
VB(U) – UVB(V) – V
VB(W) – W之间
-
7.6
8.0
7.6
8.0
VCC = 15 V, THVIC = 25°C(图 4
0.6
逻辑高电平,加在 VIN COM 之间
2.7
典型值
-
-
8.4
8.9
8.4
8.9
0.79
-
最大值
500
200
9.2
9.8
9.2
9.8
0.98
-
单位
uA
uA
V
V
V
V
V
V
逻辑低电平,加在 VIN COM 之间
IF = 0.1 A, Tc = 25°C
- - 0.8 V
- 1.35 1.8 V
IF = 0.1 A, Tc = 25°C
- 80 - nS
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推荐工作条件
记号
参数
VPN
VCC
VBS
VIN(ON)
VIN(OFF)
tdead
FPWM
电源电压
控制电源电压
高侧控制电源电压
输入开启阈值电压
输入关闭阈值电压
死区时间
PWM 开关频率
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条件
P-N 之间
VCC-COM 之间
VB-VS 之间
VIN-COM 之间
VCC = VBS = 13.5 ~ 16.5 V, Tj <150°C
Tj <150°C
最小值
-
13.5
13.5
3.0
0
1.0
-
典型值
300
15.0
15.0
-
-
-
15
最大值
400
16.5
16.5
VCC
0.6
-
-
V
V
V
V
V
us
KHz
3:开关时间定义
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4HVIC 温度检测输出温度—电压曲线
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保护功能时序图
5:壳温 Tc 测试点
6:欠压保护时序图(低侧)
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7:欠压保护时序图(高侧)
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应用电路
HIN
0
0
1
1
开路
LIN
0
1
0
1
开路
逆变器输出
高阻
0
VDC
禁止
高阻
备注
上下桥MOS关闭
下桥MOS开通
上桥MOS开通
直通
上下桥MOS关闭
8MCU 接口和自举推荐电路
备注4:自举电路的元器件参数要根据PWM周期而定,以15kHz开关频率为例:C1=C2=4.7uF
备注 5:在模块的每个输入端和 MCU 输出端之间加入 RC 去耦电路,如 R5C5 和高频滤波电容,如:C4,防止干扰噪声引起
的信号失真。
C1
+15V
C4
P
R5
C5 C2
CDC VDC
R5
C5 C2
M
R5
C5 C2
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B
R4
C3
A
9:典型应用电路图
C
R3
N1
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备注6:输入驱动高有效;IC内部集成有一个500K (典型值)下拉电阻;为防止发生误动作, 输入布线应尽可能短;当用RC
去耦线路时,须确保输入信号达到开启和关断阙值电压范围。
备注7:由于R3位于MOSFET源极与COM之间,R3的压降会影响到下侧MOSFET的开关特性以及自举电路的特性,因此R3
的稳态压降应小于1V
备注8:由于模块内置了专用HVIC,其控制端子可与CPU 端子直接相连,而不需要任何光耦或变压器等隔离电路。
备注9:自举电路负极应直接连接到UVW的端。
备注10:为防止误保护, ABC连线应尽可能短。
备注11:保护线路R4C3的时间常数建议选取在1~2uS。 关断时间可能随着布线的不同而多少有些变化。建议R4C3
择小容差,温度补偿类型。
备注 12:所有电容的位置尽可能的靠近 IPM
备注 13:为了防止噪声干扰,储能电容与 P&N1 之间的引线应尽可能的短,推荐在 P&N1 端子之间加约 0.10.22uF MLCC
低频滤波电容。
备注 14VTS 引脚是 IC 内部集成的温度检测输出脚,如果不需要使用该引脚,建议用 100K 电阻下拉至 GND,不允许悬空。
外形封装图
SPE05M50T-A(DIP23-FP)
单位:mm
10SPE05M50T-A 封装外形图
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单位:mm
11SPE05M50T-C 封装外形图
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文件编号:SPE3-TS-003 版本:3.0
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