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IR2111

器件型号:IR2111
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厂商名称:IRF [International Rectifier]
厂商官网:http://www.irf.com/
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器件描述

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IR2111器件文档内容

                                                                Data Sheet No. PD-6.028C

                                                                  IR2111

Features                                               HALF-BRIDGE DRIVER

n Floating channel designed for bootstrap operation   Product Summary
   Fully operational to +600V
   Tolerant to negative transient voltage             VOFFSET          600V max.
   dV/dt immune
                                                      IO+/-            200 mA / 420 mA
n Gate drive supply range from 10 to 20V
n Undervoltage lockout for both channels              VOUT             10 - 20V
n CMOS Schmitt-triggered inputs with pull-down
n Matched propagation delay for both channels         ton/off (typ.) 850 & 150 ns
n Internally set deadtime
n High side output in phase with input                Deadtime (typ.)  700 ns

Description                                           Packages

The IR2111 is a high voltage, high speed power
MOSFET and IGBT driver with dependent high and
low side referenced output channels designed for
half-bridge applications. Proprietary HVIC and latch
immune CMOS technologies enable ruggedized
monolithic construction. Logic input is compatible
with standard CMOS outputs. The output drivers
feature a high pulse current buffer stage designed
for minimum driver cross-conduction. Internal
deadtime is provided to avoid shoot-through in the
output half-bridge.The floating channel can be used
to drive an N-channel power MOSFET or IGBT in
the high side configuration which operates up to
600 volts.

Typical Connection

VCC                                                             up to 600V

     VCC  VB                                                                                 TO
                                                                                            LOAD
IN   IN   HO

     COM  VS

     LO

              CONTROL INTEGRATED CIRCUIT DESIGNERS MANUAL                                         B-39
IR2111

Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings indicate sustained limits beyond which damage to the device may occur.All voltage parameters are
absolute voltages referenced to COM.The Thermal Resistance and Power Dissipation ratings are measured under board
mounted and still air conditions. Additional information is shown in Figures 7 through 10.

         Parameter                                                                           Value

Symbol                           Definition                        Min.                             Max. Units

  VB     High Side Floating SupplyVoltage                          -0.3                             625
  VS
VHO     High Side Floating Supply Offset Voltage                  VB - 25                          VB + 0.3
VCC
VLO     High Side Floating OutputVoltage                          VS - 0.3                  VB + 0.3         V
  VIN
dVs/dt   Low Side and Logic Fixed SupplyVoltage                    -0.3                             25
  PD
         Low Side OutputVoltage                                    -0.3                      VCC + 0.3

         Logic InputVoltage                                        -0.3                      VCC + 0.3

         Allowable Offset SupplyVoltageTransient (Figure 2)        --                               50        V/ns

         Package Power Dissipation @TA  +25C        (8 Lead DIP)  --                               1.0       W
                                                    (8 Lead SOIC)
                                                                   --                               0.625

RJA      Thermal Resistance, Junction to Ambient    (8 Lead DIP)   --                               125
                                                                                                                    C/W
                                                    (8 Lead SOIC)  --
                                                                                                    200

TJ       Junction Temperature                                      --                               150

TS       Storage Temperature                                       -55                              150       C

TL       LeadTemperature (Soldering, 10 seconds)                   --                               300

Recommended Operating Conditions

The Input/Output logic timing diagram is shown in Figure 1. For proper operation the device should be used within the
recommended conditions. TheVS offset rating is tested with all supplies biased at 15V differential.

                           Parameter                                                         Value
                                   Definition
Symbol                                                             Min.                             Max.      Units
         High Side Floating Supply AbsoluteVoltage
    VB   High Side Floating Supply Offset Voltage                  VS + 10                          VS + 20     V
    VS   High Side Floating OutputVoltage                          Note 1                             600       C
   VHO   Low Side and Logic Fixed SupplyVoltage
   VCC   Low Side OutputVoltage                                    VS                               VB
   VLO   Logic InputVoltage
    VIN  Ambient Temperature                                       10                               20
    TA
                                                                                          0         VCC

                                                                                          0         VCC

                                                                   -40                              125

Note 1: Logic operational for VS of -5 to +600V. Logic state held for VS of -5V to -VBS.

B-40 CONTROL INTEGRATED CIRCUIT DESIGNERS MANUAL
                                                                                            IR2111

Dynamic Electrical Characteristics

VBIAS (VCC, VBS) = 15V, CL = 1000 pF and TA = 25C unless otherwise specified. The dynamic electrical characteristics
are measured using the test circuit shown in Figure 3.

                        Parameter                                  Value
                        Definition
Symbol                                                       Min. Typ. Max. Units Test Conditions
          Turn-On Propagation Delay
    ton   Turn-Off Propagation Delay                         -- 850 1,000                   VS = 0V
    toff  Turn-On Rise Time
     tr   Turn-Off Fall Time                                 -- 150 180                     VS = 600V
     tf   Deadtime, LS Turn-Off to HS Turn-On &
    DT    HS Turn-Off to LS Turn-On                          -- 80 130
          Delay Matching, HS & LS Turn-On/Off
    MT                                                       --    40 65      ns

                                                             -- 700 900

                                                             -- 30 --

Static Electrical Characteristics

VBIAS (VCC, VBS) = 15V and TA = 25C unless otherwise specified. The VIN, VTH and IIN parameters are referenced to
COM. The VO and IO parameters are referenced to COM and are applicable to the respective output leads: HO or LO.

          Parameter                                                Value

Symbol    Definition                                         Min.  Typ. Max. Units          Test Conditions

   VIH    Logic "1" Input Voltage for HO & Logic "0" for LO  6.4   --     --                     VCC = 10V
                                                                                                 VCC = 15V
    VIL                                                      9.5   ----                          VCC = 20V
                                                                                                 VCC = 10V
   VOH                                                       12.6  --     --  V                  VCC = 15V
   VOL                                                                                           VCC = 20V
    ILK   Logic "0" Input Voltage for HO & Logic "1" for LO  --    -- 3.8
   IQBS                                                                                            IO = 0A
   IQCC                                                      --    -- 6.0                          IO = 0A
   IIN+                                                                                       VB = VS = 600V
    IIN-                                                     --    -- 8.3                    VIN = 0V or VCC
VBSUV+                                                                                       VIN = 0V or VCC
VBSUV-   High Level Output Voltage, VBIAS - VO              --    -- 100                        VIN = VCC
VCCUV+                                                                                 mV         VIN = 0V
VCCUV-   Low Level Output Voltage, VO                       --
    IO+                                                            -- 100                   VO = 0V, VIN = VCC
                                                                                                 PW  10 s
    IO-   Offset Supply Leakage Current                      --    -- 50
                                                                                            VO = 15V, VIN = 0V
          Quiescent VBS Supply Current                       --    50 100                        PW  10 s

          Quiescent VCC Supply Current                       --    70 180 A

          Logic "1" Input Bias Current                       --    20 40

          Logic "0" Input Bias Current                       --    -- 1.0

          VBS Supply Undervoltage Positive Going Threshold 7.3     8.4 9.5

          VBS Supply Undervoltage Negative Going Threshold 7.0     8.1 9.2
                                                                                         V
          VCC Supply Undervoltage Positive Going Threshold 7.6
                                                                   8.6 9.6

          VCC Supply Undervoltage Negative Going Threshold 7.2     8.2 9.2

          Output High Short Circuit Pulsed Current           200   250 --

          Output Low Short Circuit Pulsed Current            420                        mA
                                                                   500 --

                                                    CONTROL INTEGRATED CIRCUIT DESIGNERS MANUAL B-41
IR2111

Functional Block Diagram

            DEAD                                     HV      UV   RQ       VB
            TIME                                   LEVEL  DETECT           HO
                                                   SHIFT          R        VS
                                                           PULSE  S        VCC
                                                          FILTER           LO
                                                                           COM
                                        PULSE
                                         GEN

IN             UV
            DETECT

            DEAD
            TIME

Lead Definitions

      Lead

Symbol Description

IN    Logic input for high side and low side gate driver outputs (HO & LO), in phase with HO

VB    High side floating supply

HO    High side gate drive output

VS    High side floating supply return
VCC   Low side and logic fixed supply
LO    Low side gate drive output

COM Low side return

Lead Assignments

            8 Lead DIP                                               SO-8

             IR2111                                               IR2111S

                                        Part Number

B-42  CONTROL INTEGRATED CIRCUIT DESIGNERS MANUAL
Device Information                                       IR2111

     Process & Design Rule                HVDCMOS 4.0 m
     Transistor Count                               164
     Die Size
     Die Outline                          70 X 96 X 26 (mil)

Thickness of Gate Oxide     Material                     800
Connections                 Width                   Poly Silicon
                            Spacing
                 First      Thickness                    4 m
                 Layer      Material                     6 m
                            Width                       5000
                 Second     Spacing         Al - Si (Si: 1.0% 0.1%)
                 Layer      Thickness                    6 m
                                                         9 m
Contact Hole Dimension      Material                  20,000
Insulation Layer            Thickness              8 m X 8 m
                            Material                PSG (SiO2)
Passivation                 Thickness                  1.5 m
                                                    PSG (SiO2)
Method of Saw               Method                     1.5 m
Method of Die Bond          Material                   Full Cut
Wire Bond                   Material              Ablebond 84 - 1
                            Die Area               Thermo Sonic
Leadframe                   Lead Plating       Au (1.0 mil / 1.3 mil)
                            Types
Package                     Materials                     Cu
                                                          Ag
Remarks:                                         Pb : Sn (37 : 63)
                                               8 Lead PDIP / SO-8
                                          EME6300 / MP150 / MP190

                                          CONTROL INTEGRATED CIRCUIT DESIGNERS MANUAL B-43
IR2111                                                      Figure 2. Floating Supply Voltage Transient Test Circuit

IN
HO
LO

           Figure 1. Input/Output Timing Diagram

                                                            IN(LO)      50%           50%
                                                                            tr
                                                            IN(HO)                    toff       tf

                                                                   ton

                                                                                 90%        90%

                                                            LO

                                                            HO              10%                  10%

    Figure 3. Switching Time Test Circuit                   Figure 4. Switching Time Waveform Definition

                                                            IN (LO)

    50%       50%                                                       50%           50%

IN                                                          IN (HO)

                  90%                                                        LO HO

HO                                                                               10%

         10%

              DT                                                        MT                            MT

LO  90%                                                                               90%

                                                       10%                                         LO HO
          Figure 5. Deadtime Waveform Definitions           Figure 6. Delay Matching Waveform Definitions

B-44 CONTROL INTEGRATED CIRCUIT DESIGNERS MANUAL
                                                                                                                                                                                                                                    IR2111

                           150                               320V                                                                                                                                       150                               320V 140V
                           125
                                                                        140V

                                                                                                                                                                                                        125

Junction Temperature (C)  100                                                                                                                                               Junction Temperature (C)  100

                           75                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          10V

                                                                                                                                                                        10V                              75

                           50                                                                                                                                                                           50

                           25                                                                                                                                                                           25

                           0     1E+3        1E+4      1E+5             1E+6                                                                                                                            0     1E+3        1E+4      1E+5               1E+6
                           1E+2        Frequency (Hz)                                                                                                                                                   1E+2        Frequency (Hz)

                           Figure 7. IR2111 TJ vs. Frequency (IRFBC20)                                                                                                                                  Figure 8. IR2111 TJ vs. Frequency (IRFBC30)
                                          RGATE = 33, VCC = 15V                                                                                                                                                        RGATE = 22, VCC = 15V

                           150                               320V 140V 10V                                                                                                                              150                         320V 140V
                                                                                                                                                                                                        125                                       10V

                           125

Junction Temperature (C)  100                                                                                                                                               Junction Temperature (C)  100

                           75                                                                                                                                                                           75

                           50                                                                                                                                                                           50

                           25                                                                                                                                                                           25

                           0     1E+3        1E+4      1E+5             1E+6                                                                                                                            0     1E+3        1E+4      1E+5               1E+6
                           1E+2        Frequency (Hz)                                                                                                                                                   1E+2        Frequency (Hz)

                           Figure 9. IR2111 TJ vs. Frequency (IRFBC40)                                                                                                                                  Figure 10. IR2111 TJ vs. Frequency (IRFPE50)
                                          RGATE = 15, VCC = 15V                                                                                                                                                         RGATE = 10, VCC = 15V

                                                                                                                                                                             CONTROL INTEGRATED CIRCUIT DESIGNERS MANUAL B-45
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