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IR2130D_15

器件型号:IR2130D_15
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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

IR2130D_15器件文档内容

                                                                                             PD-60022D

                                                                              IR2130D

Features                                                        3-PHASE DRIVER

n Hermetic                                                      Product Summary
n Floating channel designed for bootstrap operation
                                                                VOFFSET           400V max.
    Fully operational to +400V
   Tolerant to negative transient voltage                       IO+/-             100mA / 100mA
   dV/dt immune
n Gate drive supply range from 10 to 20V                        VOUT              10 - 20V
n Undervoltage lockout for all channels
n Over-current shutdown turns off all six drivers               ton/off (typ.) 675ns & 425ns
n Independent half-bridge drivers
n Matched propagation delay for both channels                   Deadtime (typ.)              0.9s
n Outputs in phase with inputs
                                                                An open drain FAULT signal indicates if an over-
Description                                                     current or undervoltage shutdown has occurred.
                                                                The output driverhgre a high pulse current
The IR2130D is a high voltage, high speed power MOSFET          buffer stage designed for minimum driver cross-con
and IGBT driver with three independent high and low side        duction. Propagation delays are matched to simplify
referenced output channels. Proprietary HVIC technology         use at high frequencies. The floating channels can
enables ruggedized monolithic construction. Logic inputs        be used to drive N-channel power MOSFETs or
are compatible with 5V CMOS or LSTTL outputs. A ground-         IGBTs in the high side configuration which operate
referenced operational amplifier provides analog feedback       up to 400 volts.
of bridge current via an external current sense resistor. A
current trip function which terminates all six outputs is also
derived from this resistor.

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 Vso. The Thermal Resistance and Power Dissipation ratings are
measured under board mounted and still air conditions.

Symbol       Parameter                                                 Min.       Max. Units

VB1,2,3   High Side Floating Supply Absolute Voltage                 -0.3         VS1,2,3 + 20
VS1,2,3   High Side Floating Supply Offset Voltage                                 VSO + 400
VHO1,2,3  High Side Output Voltage                                 VSO - 5        VS1,2,3 + 0.3
          Low Side Fixed Supply Voltage                         VS1,2,3 - 0.3
  VCC     Low Side Driver Return                                                        20
  VSO     Low Side Output Voltage                                    -0.3
VLO1,2,3  Logic Input Voltage (HIN, LIN & SD)
   VIN    Fault Output Voltage                                             -5     VCC + 0.3           V
  VFLT    Operational Amplifier Output Voltage                         VSO - 0.3  VCC + 0.3
VCAO     Operational amplifier Inverting Input Voltage                           VCC + 0.3         V/nS
  VCA-    Allowable Offset Supply Voltage Transient (Fig. 16)             -0.3    VCC + 0.3           W
dVS/dt    Package Power Dissipation @ TA< = 25C (Fig. 19)                -0.3    VCC + 0.3
   PD     Thermal Resistance, Junction to Ambient                         -0.3    VCC + 0.3         C/W
RthJA    Junction Temperature                                            -0.3                       C
          Storage Temperatue                                               --         50              g
    Tj    Lead Temperature (Soldering, 10 seconds)
   TS     Weight                                                         --                  1.5
   TL
                                                                         --                  70

                                                                         -55      125

                                                                         -55      150

                                                                         --       300

                                                                              6.1 (typical)

www.irf.com                                                                                                          1

                                                                                                    05/02/11
IR2130D

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. All voltage parameters are absolute voltages referenced to VS0. The
VS offset rating is tested with all supplies biased at 15V differential.

Symbol              Parameter                                     Min.              Max. Units

VB1,2,3  High Side Floating Supply Voltage                       VS1,2,3 + 10  VS1,2,3 + 20
VS1,2,3  High Side Floating Supply Offset Voltage                   VSO - 5    VSO + 400
VHO1,2,3  High Side Output Voltage                                   VS1,2,3
          Low Side Fixed Supply Voltage                                 10         VB1,2,3
  VCC     Logic Ground                                                                20
  VSS     Low Side Output Voltage
VLO1,2,3  Logic Input Voltage (HIN, LIN & SD)                     -5                    5     V
   VIN    Fault Output Voltage
  VFLT    Operational Amplifier Output Voltage                    0                     VCC
VCAO     Operational Amplifier Inverting Input Voltage
  VCA-                                                            VSS               VSS + 5

                                                                  VSS                   VCC

                                                                  VSS                   5

                                                                  VSS                   5

Dynamic Electrical Characteristics

VBIAS (VCC, VBS1,2,3) = 15V, VS0,1,2,3 = VSS, CL = 1000 pF unless otherwise specified.

                                                 Tj = 25C        Tj = -55C
                                                                  to125C

Symbol    Parameter                              Min. Typ. Max. Min. Max. Units Test Conditions

  ton     Turn-On Propagation Delay              500     675 850   -- 850                     CL= 1000pF
          (all six channels)
  tr      Turn-On Rise Time (all six channels)    --      80 125   -- 175       ns VS1,2,3 = 0 to 400 V
toff     Turn-Off Propagation Delay             300     425 550   -- 600
          (all six channels)                                                                 VIN = 0 & 5 V
  tf      Turn-Off Fall Time (all six channels)   --     35 55     -- 85
DT       Deadtime (LS Turn-off to HS Turn-on    0.4     0.9 1.3  0.25 1.5     s           CL = 1000pF,
          & HS Turn-off to LS Turn-on)                                                      VIN = 0 & 5V
titrip    ITRIP to Output Shutdown Prop. Delay   400     660 920   -- 1100     ns           CL = 1000pF,
tflt     ITRIP to FAULT Indication Delay         335    590 845   -- 1000     ns       VIN, VITRIP = 0 & 5V
tfltclr   LIN1, 2, 3 To FAULT Clear Time          5.5    10 12.5   ----        s
tflt,in   Input Filter Time (all six inputs)      --      310 --   ----        ns           VIN = 0 & 5V
tbl      ITRIP Blanking Time                      --     400 --   ----        ns            VITRIP = 1V
SR+       Amplifier Slew Rate (+)                3.75    5.0 --   2.7 --      V/s
SR-       Amplifier Slew Rate (-)                2.4     3.2 --   1.5 --      V/s

Typical Connection

                                                                  4

2                                                                                          www.irf.com
                                                                                           IR2130D

Static Electrical Characteristics

VBIAS (VCC, VBS1, 2, 3) = 15V, VSO1, 2, 3 = VSS unless otherwise specified. The VIN, VTH and IIN parameters are
referenced to VSS and are applicable to all six logic input leads: HIN1, 2, 3 & LIN1, 2, 3. The VO and IO parameters are
referenced to VSO1, 2, 3.

                                                                       Tj = 25C Tj=-55-125C

Symbol            Parameter                Min. Typ. Max. Min. Max. Units Test Conditions

ILK     Offset Supply Leakage Currents    --      --   50 -- 500                          VB = VS=400V
IQBS     Quiescent VBS Supply Current                                                  A
                                           --      15   30 -- 200                          VIN = 0V or 5V

IQCC    Quiescent VCC Supply Current      --      3.0 4.0 -- 6.0 mA                       VIN = 0V or 5V
  IIN+                                                                                         VIN = 0V
  IIN-   Logic "1" Input Bias Current(OUT= HI) --  450 650 -- 1050                             VIN = 5V
IITRIP+                                                                                      ITRIP = 5V
IITRIP-  Logic "0" Input Bias Current(OUT=LO) --   225 400 -- --      A                      ITRIP =0V

         "High" ITRIP Bias Current         --      75 150 -- --

         "Low" ITRIP Bias Current          --      -- 100 -- 170 nA

VIN,IH Logic "0" Input Voltage( OUT = LO ) --      --   -- 2.2 --     V

VIN,IL Logic "1" Input Voltage ( OUT = HI ) --     --   -- -- 0.8

VIT,TH+ ITRIP Input Positive Going Threshold 400 490 580 350 580 mV

VOS Amplifier Input Offset Voltage         --      --   30 -- -- mV VSO = CA- = 0.2V

Ron,FLT  FAULT- Low On Resistance          --      55   75 -- 150
         CA- Input Bias Current
  ICA-   VCC Supply Undervoltage Positive  -- 0.5 4.0 -- 4.0 nA                            CA- = 2.5V
VCCUV+
                                           8.3 9.0 10.6 8.0 10.7

         Going Threshold                                              V

VCCUV- VCC Supply Undervoltage Negative 8.0        8.7 10.5 7.7 10.5

         Going Threshold

VBSUV+ VBS Supply Undervoltage Positive    7.5 8.4 9.2 --       --

         Going Threshold                                              V

VBSUV- VBS Supply Undervoltage Negative 7.1        8.0  8.8 --  --

         Going Threshold

IO+      Output High Short Circuit Pulsed  100 250 -- -- --                                VOUT = VIN- = 0V

         Current                                                                           PW <= 10S

IO-      Output Low Short Circuit Pulsed   100 500 -- -- -- mA VOUT =15, VIN-=5V
                                                                                                               PW <= 10S
         Current

VOH,Amp Amplifier High Level Output Voltage 5.0 5.2 5.4 4.9 5.6       V CA- = 0V, VSO =1V

VOL,Amp Amplifier Low Level Output Voltage --      2.5  20  --  20    mV CA- = 1V, VSO =0V

ISRC,Amp Amplifier Output Source Current   2.3 4.0      -- 1.5 --     mA CA-=0V, VSO=1V,CAO=4V
ISNK,Amp Amplifier Output Sink Current     1.0 2.1      -- 0.5 --
                                                                                 CA- = 1V, VSO=0V,CAO=2V

CMRR Amplifier Common Mode Rejection       60      80   ------                             CA- =VSO =0.1V & 5V

         Ratio

PSRR     Amplifier Power Supply Rejection  55      75   ------        dB CA- = VSO =0.2V
         Ratio
                                                                                           VCC = 10V & 20V

VOH High Level Output Voltage              --      -- 100 -- 100                           VIN- = 0V, IO = 0A

VOL      Low Level Output Voltage          --      -- 100 -- 100      mV                   VIN- = 5V, IO = 0A

www.irf.com                                                                                              3
IR2130D

Static Electrical Characteristics Continued

VBIAS (VCC, VBS1, 2, 3) = 15V, VSO1, 2, 3 = VSS unless otherwise specified. The VIN, VTH and IIN
parameters are referenced to VSS and are applicable to all six logic input leads: HIN1, 2, 3 & LIN1, 2, 3.

The VO and IO parameters are referenced to VSO1, 2, 3.

                                             Tj = 25C   Tj = -55 to 125C

Symbol           Parameter                   Min. Typ. Max. Min. Max. Units Test Conditions

IO+,Amp Amplifier Output High Short Circuit  -- 4.5 6.5  -- 8.0             CA- = 0V, VSO = 5V

        Circuit                                                             VCAO = 0V

IO-,Amp Amplifier Output High Short Circuit  -- 3.2 5.2  -- 7.0             CA- = 5V, VSO = 0V

        Circuit                                                             VCAO = 5V

4                                                                           www.irf.com
                                                                                                                           IR2130D

HIN1,2,3                                                                                                                                                                    4

LIN1,2,3                                                                          Figure 2. Floating Supply Voltage Transient Test Circuit

ITRIP
FAULT
HO1,2,3
LO1,2,3

               Figure 1. Input/Output Timing Diagram

HIN1,2,3                                                                          HIN1,2,3
                                                                                  LIN1,2,3
                   50%
                                                   50%                                             50%               50%
LIN1,2,3
LO1,2,3                                                                  50%                  ton       tr           toff      tf
                                                                          DT                                   90%
                               50%                                                HO1,2,3                                 90%
HO1,2,3                                                                           LO1,2,3               10%
                                                                                                                               10%
                                DT

       Figure 3. Deadtime Waveform Definitions                                    Figure 4. Input/Output Switching Time Waveform
                                                                                                           Definitions

                                                                        50%

LIN1,2,3

                    50%                                                           VS0                         VCC
ITRIP                                                                             CA-
                                                                                                        +
                                                                                                        -                           CAO

FAULT                            50%                                         50%                                VSS

LO1,2,3
                                              50%

       tflt                                        tfltclr                                                VSS

                         titrip                                                   Figure 6. Diagnostic Feedback Operational Amplifier
                                                                                                                 Circuit
Figure 5. Overcurrent Shutdown Switching Time Waveform
                                Definitions                                                                                          5

www.irf.com
IR2130D

                                 15V                                                                                                                                             15V
                                     VCC
    3V                                                                                                                                                                 VS0 +           VCC
0V                                   VSS
                       CA- +                               CAO                                                                                                         CA-                                 CAO
                              -                    50 pF                                                                                                                     -

                       VS0                                                                                                                                                             VSS

                       T1                     T2                                                                                                                    +     20k
                                                                                                                                                                       1k
                                                                                                                                                        0.2V

3V                             90%

                            V

0V                             10%                                                                                                                                                                VCAO
                                                                                                                                                                                                    21
                            V                      V                                                                                                                                       VOS =           - 0.2V

                  SR+ = T1              SR- = T2

      Figure 7. Operational Amplifier Slew Rate                                                                                                   Figure 8. Operational Amplifier Input Offset Voltage
                                                                                                                                                                           Measurement
                            Measurement

                                                                                                                                                                            VCC

                               15V                                                                                                                                  VS0 +                         CAO
                                   VCC                                                                                                                              CA-
                         -                            CAO
                  CA-              VSS                                                                                                                                    -
                  VS0 +                                                                                                                                                           VSS

                                                                                                                                                              +        20k
                                                                                                                                                                    1k
                                                                                                                                                  0.2V

Measure VCAO1 at VS0 = 0.1V                                                                                                                                            Measure VCAO1 at VCC = 10V
             VCAO2 at VS0 = 5V                                                                                                                                                      VCAO2 at VCC = 20V

CMRR = -20*LOG                 (VCAO1-0.1V) - (VCAO2-5V)        (dB)                                                                                                                              VCAO1 - VCAO2
                                              4.9V                                                                                                                                                  (10V) (21)
                                                                                                                                                                       PSRR = -20*LOG

Figure 9. Operational Amplifier Common Mode Rejection                 Figure 10. Operational Amplifier Power Supply Rejection
                       Ratio Measurements                                                     Ratio Measurements

1.50                                                                                                                                              1.50

1.20Turn-On Delay Time ( s)                                                                                                                      1.20
                                                                                                                        Turn-On Delay Time ( s)
            Max.                                                                                                                                              Max.

0.90                                                                                                                                              0.90

            Typ.                                                                                                                                              Typ.

0.60                                                                                                                                              0.60

            Min.                                                                                                                                              Min.

0.30                                                                                                                                              0.30

0.00                                                                                                                                              0.00

      -50         -25       0       25    50          75   100  125                                                                                     10             12              14         16       18      20

                                 Temperature (C)                                                                                                                                VBIAS Supply Voltage (V)

      Figure 11A. Turn-On Time vs. Temperature                                                                                                                      Figure 11B. Turn-On Time vs. Voltage

6                                                                                                                                                                                                          www.irf.com
                                                                                                                                              IR2130D

                           1.00                                                                                 1.00

                           0.80                                                                                 0.80

Turn-Off Delay Time ( s)  0.60                                                      Turn-Off Delay Time ( s)              Max.

                                       Max.                                                                     0.60

                           0.40 Typ.                                                                                        Typ.

                                       Min.                                                                     0.40

                           0.20                                                                                             Min.

                                                                                                                0.20

                           0.00                                                                                 0.00

                                 -50         -25  0  25  50            75  100  125                                   10          12  14  16                    18  20

                                                     Temperature (C)                                                                 VBIAS Supply Voltage (V)

                                 Figure 12A. Turn-Off Time vs. Temperature                                                Figure 12B. Turn-Off Time vs. Voltage

                           250                                                                                  250

                           200                                                                                  200

Turn-On Rise Time (ns)     150                                                       Turn-On Rise Time (ns)                Max.

                                      Max.                                                                      150

                           100                                                                                  100 Typ.

                                      Typ.                                                                      50

                            50

                           0                                                                                    0

                                -50          -25  0  25  50            75  100  125                                  10           12  14  16                    18  20

                                                     Temperature (C)                                                                 VBIAS Supply Voltage (V)

                           Figure 13A. Turn-On Rise Time vs. Temperature                                              Figure 13B. Turn-On Rise Time vs. Voltage

                           125                                                                                  125

                           100                                                                                  100

Turn-Off Fall Time (ns)    75                                                        Turn-Off Fall Time (ns)    75

                           50                                                                                            Max.

                                    Max.                                                                        50

                                    Typ.                                                                                 Typ.

                           25                                                                                   25

                           0                                                                                    0

                                -50          -25  0  25  50            75  100  125                                  10           12  14  16                    18  20

                                                     Temperature (C)                                                                 VBIAS Supply Voltage (V)

                           Figure 14A. Turn-Off Fall Time vs. Temperature                                             Figure 14B. Turn-Off Fall Time vs. Voltage

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IR2130D

                                            1.50                                                                                                  1.50

ITRIP to Output Shutdown Delay Time ( s)   1.20                                                      ITRIP to Output Shutdown Delay Time ( s)   1.20

                                                        Max.                                                                                                  Max.

                                            0.90                                                                                                  0.90

                                                        Typ.                                                                                                  Typ.

                                            0.60                                                                                                  0.60

                                                        Min.                                                                                                  Min.

                                            0.30                                                                                                  0.30

                                            0.00                                                                                                  0.00

                                                    -50       -25  0  25  50            75  100  125                                                    10          12  14  16                    18  20

                                                                      Temperature (C)                                                                                  VBIAS Supply Voltage (V)

                                               Figure 15A. ITRIP to Output Shutdown Time vs.          Figure 15B. ITRIP to Output Shutdown Time vs. Voltage
                                                                      Temperature

                                            1.50                                                                                                  1.50

ITRIP to FAULT Indication Delay Time ( s)  1.20                                                      ITRIP to FAULT Indication Delay Time ( s)  1.20

                                                        Max.                                                                                      0.90 Max.

                                            0.90                                                                                                  0.60 Typ.

                                                        Typ.                                                                                                  Min.

                                            0.60                                                                                                  0.30

                                                        Min.

                                            0.30

                                            0.00                                                                                                  0.00

                                                  -50         -25  0  25  50            75  100  125                                                    10          12  14  16                    18  20

                                                                      Temperature (C)                                                                                  VCC Supply Voltage (V)

                                               Figure 16A. ITRIP to FAULT Indication Time vs.         Figure 16B. ITRIP to FAULT Indication Time vs. Voltage
                                                                       Temperature

                                            25.0                                                                                                  25.0

LIN1,2,3 to FAULT Clear Time ( s)          20.0                                                      LIN1,2,3 to FAULT Clear Time ( s)          20.0

                                            15.0                                                                                                  15.0

                                                        Max.                                                                                                  Max.

                                            10.0 Typ.                                                                                             10.0 Typ.

                                                        Min.                                                                                                  Min.

                                             5.0                                                                                                   5.0

                                               0.0                                                                                                0.0

                                                    -50       -25  0  25  50            75  100  125                                                    10          12  14  16                    18  20

                                                                      Temperature (C)                                                                                  VCC Supply Voltage (V)

                                               Figure 17A. LIN1,2,3 to FAULT Clear Time vs.           Figure 17B. LIN1,2,3 to FAULT Clear Time vs. Voltage
                                                                       Temperature

                                            8                                                                                                                                                     www.irf.com
                                                                                                                                                      IR2130D

                               7.50                                                                                     7.50

                               6.00                                                                                     6.00

Deadtime ( s)                 4.50 Max.                                                 Deadtime ( s)                 4.50
                               3.00 Typ.
                                                                                                                                    Max.
                                           Min.
                                                                                                                        3.00
                               1.50
                                                                                                                                    Typ.

                                                                                                                        1.50 Min.

                               0.00                                                                                     0.00

                                     -50         -25  0  25  50            75  100  125                                       10          12  14  16                    18  20

                                                         Temperature (C)                                                                     VBIAS Supply Voltage (V)

                                          Figure 18A. Deadtime vs. Temperature                                                            Figure 18B. Deadtime vs. Voltage

                               10.0                                                                                     10.0

Amplifier Slew Rate + (V/ s)  8.0                                                       Amplifier Slew Rate + (V/ s)  8.0

                                         Typ.                                                                                     Typ.

                               6.0                                                                                      6.0

                                         Min.                                                                                     Min.

                               4.0                                                                                      4.0

                               2.0                                                                                      2.0

                               0.0                                                                                      0.0

                                     -50         -25  0  25  50            75  100  125                                       10          12  14  16                    18  20

                                                         Temperature (C)                                                                     VCC Supply Voltage (V)

Figure 19A. Amplifier Slew Rate (+) vs. Temperature                                                                     Figure 19B. Amplifier Slew Rate (+) vs. Voltage

                               5.00                                                                                     5.00

Amplifier Slew Rate - (V/ s)  4.00                                                      Amplifier Slew Rate - (V/ s)  4.00

                                           Typ.                                                                                     Typ.

                               3.00                                                                                     3.00

                                           Min.                                                                                     Min.

                               2.00                                                                                     2.00

                               1.00                                                                                     1.00

                               0.00                                                                                     0.00

                                     -50         -25  0  25  50            75  100  125                                       10          12  14  16                    18  20

                                                         Temperature (C)                                                                     VCC Supply Voltage (V)

Figure 20A. Amplifier Slew Rate (-) vs. Temperature                                                                     Figure 20B. Amplifier Slew Rate (-) vs. Voltage

www.irf.com                                                                                                                                                                 9
IR2130D

                               5.00                                                                                                5.00

                               4.00                                                                                                4.00

Logic "0" Input Threshold (V)  3.00                                                                 Logic "0" Input Threshold (V)  3.00

                                           Min.                                                                                                Min.

                               2.00                                                                                                2.00

                               1.00                                                                                                1.00

                               0.00                                                                                                0.00

                                           -50              -25  0  25  50            75  100  125                                             10               12  14  16                  18  20

                                                                    Temperature (C)                                                                                VCC Supply Voltage (V)

Figure 21A. Logic 0 Input Threshold vs. Temperature                                                                                            Figure 20B. Logic 0 Input Threshold vs. Voltage

                               5.00                                                                                                5.00

                               4.00                                                                                                4.00

Logic "1" Input Threshold (V)  3.00                                                                 Logic "1" Input Threshold (V)  3.00

                               2.00                                                                                                2.00

                               1.00 Max.                                                                                           1.00 Max.

                               0.00                                                                                                0.00

                                           -50              -25  0  25  50            75  100  125                                             10               12  14  16                  18  20

                                                                    Temperature (C)                                                                                VCC Supply Voltage (V)

Figure 22A. Logic 1 Input Threshold vs. Temperature                                                                                            Figure 22B. Logic 1 Input Threshold vs. Voltage

                                           750                                                                                                 750

ITRIP Input Positive Going Threshold (mV)  600 Max.                                                 ITRIP Input Positive Going Threshold (mV)  600 Max.

                                                      Typ.                                                                                                Typ.

                                           450                                                                                                 450

                                                      Min.                                                                                                Min.

                                           300                                                                                                 300

                                           150                                                                                                 150

                                           0                                                                                                   0

                                                -50         -25  0  25  50            75  100  125                                                  10          12  14  16                  18  20

                                                                    Temperature (C)                                                                                VCC Supply Voltage (V)

Figure 23A. ITRIP Input Positive Going Threshold vs.                                                Figure 23B. ITRIP Input Positive Going Threshold vs.
                             Temperature                                                                                             Voltage

10                                                                                                                                                                                          www.irf.com
                                                                                                                                                                             IR2130D

                                     1.00                                                                                           1.00

                                     0.80                                                                                           0.80

High Level Output Voltage (V)        0.60                                                      High Level Output Voltage (V)        0.60

                                     0.40                                                                                           0.40

                                     0.20                                                                                           0.20

                                                 Max.                                                                                           Max.

                                     0.00                                                                                           0.00

                                           -50         -25  0  25  50            75  100  125                                             10          12        14       16          18   20

                                                               Temperature (C)                                                                            VBIAS Supply Voltage (V)

                                     Figure 24A. High Level Output vs. Temperature                                                        Figure 24B. High Level Output vs. Voltage

                                     1.00                                                                                           1.00

                                     0.80                                                                                           0.80

Low Level Output Voltage (V)         0.60                                                      Low Level Output Voltage (V)         0.60

                                     0.40                                                                                           0.40

                                     0.20                                                                                           0.20

                                                 Max.                                                                                           Max.

                                     0.00                                                                                           0.00

                                           -50         -25  0  25  50            75  100  125                                             10          12        14       16          18   20

                                                               Temperature (C)                                                                            VBIAS Supply Voltage (V)

                                     Figure 25A. Low Level Output vs. Temperature                                                         Figure 25B. Low Level Output vs. Voltage

                                     500                                                                                            500

Offset Supply Leakage Current ( A)  400                                                       Offset Supply Leakage Current ( A)  400

                                     300                                                                                            300

                                     200                                                                                            200

                                     100                                                                                            100

                                                                                                                                               Max.

                                           Max.

                                     0                                                                                              0

                                          -50          -25  0  25  50            75  100  125                                             0           100  200      300      400     500  600

                                                               Temperature (C)                                                                            VB Boost Voltage (V)

                                           Figure 26A. Offset Supply Leakage Current           Figure 26B. Offset Supply Leakage Current vs. Voltage
                                                              vs. Temperature

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IR2130D

                                   100                                                                                          100

                                   80                                                                                           80

VBS Supply Current ( A)           60                                                        VBS Supply Current ( A)           60

                                   40                                                                                           40

                                            Max.                                                                                20 Max.

                                   20

                                            Typ.

                                   0                                                                                                  Typ.

                                                                                                                                0

                                        -50          -25  0  25  50            75  100  125                                          10           12  14  16                           18  20

                                                             Temperature (C)                                                                         VBS Floating Supply Voltage (V)

                                   Figure 27A. VBS Supply Current vs. Temperature                                                     Figure 27B. VBS Supply Current vs. Voltage

                                   10.0                                                                                         10.0

                                   8.0                                                                                          8.0

VCC Supply Current (mA)            6.0                                                       VCC Supply Current (mA)            6.0

                                   4.0                                                                                          4.0

                                             Max.                                                                                         Max.

                                   2.0 Typ.                                                                                     2.0

                                                                                                                                          Typ.

                                   0.0                                                                                          0.0

                                         -50         -25  0  25  50            75  100  125                                           10          12  14  16                           18  20

                                                             Temperature (C)                                                                         VCC Supply Voltage (V)

                                   Figure 28A. VCC Supply Current vs. Temperature                                                     Figure 28B. VCC Supply Current vs. Voltage

                                   1.25                                                                                         1.25

Logic "1" Input Bias Current (mA)  1.00                                                      Logic "1" Input Bias Current (mA)  1.00

                                   0.75                                                                                         0.75

                                   0.50                                                                                         0.50 Max.

                                               Max.                                                                                         Typ.

                                               Typ.                                                                             0.25

                                   0.25

                                   0.00                                                                                         0.00

                                         -50         -25  0  25  50            75  100  125                                           10          12  14  16                           18  20

                                                             Temperature (C)                                                                         VCC Supply Voltage (V)

Figure 29A. Logic 1 Input Current vs. Temperature                                                                               Figure 29A. Logic 1 Input Current vs. Voltage

12                                                                                                                                                                            www.irf.com
                                                                                                                                                              IR2130D

                                   1.25                                                                                         1.25

Logic "0" Input Bias Current (mA)  1.00                                                      Logic "0" Input Bias Current (mA)  1.00

                                   0.75                                                                                         0.75

                                   0.50                                                                                         0.50

                                               Max.                                                                             0.25 Max.

                                   0.25                                                                                                     Typ.

                                               Typ.

                                   0.00                                                                                         0.00

                                         -50         -25  0  25  50            75  100  125                                           10          12  14  16                  18  20

                                                             Temperature (C)                                                                         VCC Supply Voltage (V)

                                 Figure 30A. Logic 0 Input Current vs. Temperature                                              Figure 30B. Logic 0 Input Current vs. Voltage

                                 500                                                                                            500

                                 400                                                                                            400

"High" ITRIP Bias Current ( A)  300                                                         "High" ITRIP Bias Current ( A)    300

                                 200                                                                                            200

                                            Max.                                                                                           Max.

                                 100 Typ.                                                                                       100 Typ.

                                   0                                                                                            0

                                      -50            -25  0  25  50            75  100  125                                          10           12  14  16                  18  20

                                                             Temperature (C)                                                                         VCC Supply Voltage (V)

                                      Figure 31A. High ITRIP Current vs. Temperature                                            Figure 31B. High ITRIP Current vs. Voltage

                                   250                                                                                          500

                                   200                                                                                          400

"Low" ITRIP Bias Current (nA)      150                                                       "Low" ITRIP Bias Current ( A)     300

                                   100                                                                                          200

                                              Max.                                                                                         Max.

                                    50                                                                                          100

                                   0                                                                                            0

                                        -50          -25  0  25  50            75  100  125                                          10           12  14  16                  18  20

                                                             Temperature (C)                                                                         VCC Supply Voltage (V)

                                   Figure 32A. Low ITRIP Current vs. Temperature                                                     Figure 32B. Low ITRIP Current vs. Voltage

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IR2130D

                                 11.0                                                                                       11.0

VBS Undervoltage Lockout + (V)   10.0                                                                                       10.0

                                  9.0 Max.                                                 VBS Undervoltage Lockout - (V)   9.0

                                             Typ.                                                                                     Max.

                                  8.0                                                                                       8.0 Typ.

                                             Min.                                                                           7.0 Min.

                                  7.0

                                 6.0                                                                                        6.0

                                       -50         -25  0  25  50            75  100  125                                         -50         -25      0  25  50                  75      100  125

                                                           Temperature (C)                                                                               Temperature (C)

                                 Figure 33. VBS Undervoltage (+) vs. Temperature                                            Figure 34. VBS Undervoltage (-) vs. Temperature

                                 11.0                                                                                       11.0

VCC Undervoltage Lockout + (V)   10.0                                                      VCC Undervoltage Lockout - (V)   10.0

                                             Max.                                                                                       Max.

                                  9.0 Typ.                                                                                   9.0

                                             Min.                                                                                       Typ.

                                  8.0                                                                                        8.0 Min.

                                 7.0                                                                                        7.0

                                 6.0                                                                                        6.0

                                       -50         -25  0  25  50            75  100  125                                         -50         -25      0  25  50                  75      100  125

                                                           Temperature (C)                                                                               Temperature (C)

                                 Figure 35. VCC Undervoltage (+) vs. Temperature                                            Figure 36. VCC Undervoltage (-) vs. Temperature

                                 250                                                                                        250

FAULT- Low On Resistance (ohms)  200                                                       FAULT- Low On Resistance (ohms)  200

                                 150                                                                                        150

                                 100                                                                                        100 Max.

                                          Max.                                                                                         Typ.

                                 50                                                                                          50

                                          Typ.

                                 0                                                                                          0

                                      -50          -25  0  25  50            75  100  125                                        10                12     14  16                      18       20

                                                           Temperature (C)                                                                               VCC Supply Voltage (V)

Figure 37A. FAULT Low On Resistance vs. Temperature                                        Figure 37B. FAULT Low On Resistance vs. Voltage

14                                                                                                                                                                                www.irf.com
                                                                                                                                                                   IR2130D

                                     500                                                                                              500

                                     400                                                                                              400

Output Source Current (mA)           300 Typ.                                                    Output Source Current (mA)           300

                                                Min.                                                                                  200

                                     200                                                                                                         Typ.

                                     100                                                                                              100

                                                                                                                                                 Min.

                                         0                                                                                                0

                                            -50       -25     0  25  50            75  100  125                                              10        12  14  16                    18   20

                                                                 Temperature (C)                                                                          VBIAS Supply Voltage (V)

Figure 38A. Output Source Current vs. Temperature                                                                                     Figure 38B. Output Source Current vs. Voltage

                                     750                                                                                              750

                                     600 Typ.                                                                                         625

Output Sink Current (mA)                        Min.                                             Output Sink Current (mA)             500

                                     450

                                     300                                                                                              375

                                     150                                                                                                         Typ.

                                                                                                                                      250

                                                                                                                                                 Min.

                                                                                                                                      125

                                         0                                                                                                0

                                            -50       -25     0  25  50            75  100  125                                              10        12  14  16                    18   20

                                                                 Temperature (C)                                                                          VBIAS Supply Voltage (V)

                                     Figure 39A. Output Sink Current vs. Temperature                                                         Figure 39B. Output Sink Current vs. Voltage

                                     50                                                                                               50

Amplifier Input Offset Voltage (mV)  40                                                          Amplifier Input Offset Voltage (mV)  40

                                              Max.                                                                                    30

                                     30                                                                                                        Max.

                                     20                                                                                               20

                                     10                                                                                               10

                                     0                                                                                                0

                                         -50          -25  0     25  50            75  100  125                                           10           12  14  16                    18   20

                                                                 Temperature (C)                                                                          VCC Supply Voltage (V)

                                     Figure 40A. Amplifier Input Offset vs. Temperature                                                   Figure 40B. Amplifier Input Offset vs. Voltage

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IR2130D

                             10.0                                                                                 10.0

                             8.0                                                                                  8.0

CA- Input Bias Current (nA)  6.0                                                     CA- Input Bias Current (nA)  6.0

                                       Max.                                                                                 Max.

                             4.0                                                                                  4.0

                             2.0                                                                                  2.0

                             0.0                                                                                  0.0

                                   -50       -25  0  25  50            75  100  125                                     10        12  14  16                  18     20

                                                     Temperature (C)                                                                 VCC Supply Voltage (V)

                             Figure 41A. CA- Input Current vs. Temperature                                                Figure 41B. CA- Input Current vs. Voltage

                     100                                                                                  100

                             80 Typ.                                                                                 Typ.

Amplifier CMRR (dB)          60 Min.                                                 Amplifier CMRR (dB)   80

                                                                                                                     Min.

                                                                                                           60

                             40                                                                                   40

                             20                                                                                   20

                             0                                                                                    0

                                 -50         -25  0  25  50            75  100  125                                   10          12  14  16                  18     20

                                                     Temperature (C)                                                                 VCC Supply Voltage (V)

                                 Figure 42A. Amplifier CMRR vs. Temperature                                               Figure 42B. Amplifier CMRR vs. Voltage

                     100                                                                                  100

Amplifier PSRR (dB)          80                                                      Amplifier PSRR (dB)          80 Typ.
                                                                                                                  60 Min.
                                      Typ.                                                                        40

                             60

                                      Min.

                             40

                             20                                                                                   20

                             0                                                                                    0

                                 -50         -25  0  25  50            75  100  125                                   10          12  14  16                  18     20

                                                     Temperature (C)                                                                 VCC Supply Voltage (V)

                                 Figure 43A. Amplifier PSRR vs. Temperature                                                 Figure 43B. Amplifier PSRR vs. Voltage

16                                                                                                                                                            www.irf.com
                                                                                                                                                                          IR2130D

                                         6.00                                                                                               6.00

Amplifier High Level Output Voltage (V)  5.70                                                      Amplifier High Level Output Voltage (V)  5.70

                                         5.40 Max.                                                                                          5.40 Max.

                                                     Typ.                                                                                               Typ.

                                         5.10                                                                                               5.10

                                                     Min.                                                                                               Min.

                                         4.80                                                                                               4.80

                                         4.50                                                                                               4.50

                                               -50         -25  0  25  50            75  100  125                                                 10          12  14  16                  18     20

                                                                   Temperature (C)                                                                               VCC Supply Voltage (V)

Figure 44A. Amplifier High Level Output vs. Temperature                                                                                     Figure 44B. Amplifier High Level Output vs. Voltage

                                         100                                                                                                100

Amplifier Low Level Output Voltage (mV)  80                                                        Amplifier Low Level Output Voltage (mV)  80

                                         60                                                                                                 60

                                         40                                                                                                 40

                                                  Max.                                                                                               Max.

                                         20                                                                                                 20

                                         0                                                                                                  0

                                              -50          -25  0  25  50            75  100  125                                                10           12  14  16                  18     20

                                                                   Temperature (C)                                                                               VCC Supply Voltage (V)

Figure 45A. Amplifier Low Level Output vs. Temperature                                                                                      Figure 45B. Amplifier Low Level Output vs. Voltage

                                         10.0                                                                                               10.0

Amplifier Output Source Current (mA)     8.0                                                       Amplifier Output Source Current (mA)     8.0

                                         6.0                                                                                                6.0

                                                   Typ.                                                                                     4.0

                                         4.0                                                                                                          Typ.

                                                   Min.                                                                                     2.0

                                         2.0

                                                                                                                                                     Min.

                                         0.0                                                                                                0.0

                                               -50         -25  0  25  50            75  100  125                                                 10          12  14  16                  18     20

                                                                   Temperature (C)                                                                               VCC Supply Voltage (V)

                                         Figure 46A. Amplifier Output Source Current vs.           Figure 46B. Amplifier Output Source Current vs. Voltage
                                                                 Temperature

www.irf.com                                                                                                                                                                                      17
IR2130D

                                        5.00                                                                                          5.00

Amplifier Output Sink Current (mA)      4.00                                                      Amplifier Output Sink Current (mA)  4.00

                                        3.00                                                                                          3.00

                                                    Typ.                                                                              2.00

                                        2.00                                                                                                      Typ.

                                                    Min.                                                                              1.00 Min.

                                        1.00

                                        0.00                                                                                          0.00

                                              -50         -25  0  25  50            75  100  125                                            10            12  14  16                  18  20

                                                                  Temperature (C)                                                                            VCC Supply Voltage (V)

Figure 47A. Amplifier Output Sink Current vs. Temperature                                         Figure 47B. Amplifier Output Sink Current vs. Voltage

                                        15.0                                                                                              15.0

Output High Short Circuit Current (mA)  12.0                                                      Output High Short Circuit Current (mA)  12.0

                                        9.0                                                                                               9.0

                                                  Max.                                                                                    6.0

                                        6.0 Typ.

                                        3.0                                                                                                         Max.

                                                                                                                                          3.0

                                                                                                                                                Typ.

                                        0.0                                                                                               0.0

                                              -50         -25  0  25  50            75  100  125                                                10        12  14  16                  18  20

                                                                  Temperature (C)                                                                            VCC Supply Voltage (V)

Figure 48A. Amplifier Output High Short Circuit Current vs.                                       Figure 48B. Amplifier Output High Short Circuit Current
                              Temperature                                                                                      vs. Voltage

                                       15.0                                                                                               15.0

Output Low Short Circuit Current (mA)  12.0                                                       Output Low Short Circuit Current (mA)   12.0

                                        9.0                                                                                               9.0

                                                  Max.                                                                                    6.0

                                        6.0                                                                                                         Max.

                                                  Typ.                                                                                    3.0

                                        3.0                                                                                                         Typ.

                                        0.0                                                                                               0.0

                                             -50          -25  0  25  50            75  100  125                                                10        12  14  16                  18  20

                                                                  Temperature (C)                                                                            VCC Supply Voltage (V)

Figure 49A. Amplifier Output Low Short Circuit Current vs.                                        Figure 49B. Amplifier Output Low Short Circuit Current vs.
                              Temperature                                                                                           Voltage

18                                                                                                                                                                                    www.irf.com
                                                                                                                                                                                     IR2130D

50                                                                                                                                                 50

                                                                                                                                           480V                                                                                                                                               480V

45                                                                                                                                                 45

Junction Temperature (C)40                                           320V                                                                         40
                                                                                                                        Junction Temperature (C)
35                                                                                                                                                                                                                                                                                            320V

                                                                                                                                           160V    35

30                                                                                                                                                                                                  160V

                                                                                                                                           0V      30                                               0V

25                                                                                                                                                 25

20           1E+3                                1E+4                 1E+5                                                                         20          1E+3                  1E+4           1E+5
  1E+2                                                                                                                                               1E+2

                   Frequency (Hz)                                                                                                                                    Frequency (Hz)

    Figure 50. IR2130 TJ vs. Frequency (IRF820)                                                                                                        Figure 51. IR2130 TJ vs. Frequency (IRF830)
                RGATE = 33W, VCC = 15V                                                                                                                             RGATE = 20W, VCC = 15V

100                                                                                                                                                140                                              480V

80                                                                                                                                                 120
Junction Temperature (C)
                                                                                                                        Junction Temperature (C)                                                                                                                                             320V

                                                                                                                                                   100

60                                                                                                                                                 80

                                                                                                                                         480V                                                                                                                                               160V

                                                                                                                                         320V      60

40                                                                                                                                                                                                                                                                                          0V

                                                                                                                                         160V      40
                                                                                                                                        0V

20           1E+3                                1E+4                 1E+5                                                                         20          1E+3                  1E+4           1E+5
  1E+2                                                                                                                                               1E+2

                   Frequency (Hz)                                                                                                                                    Frequency (Hz)

    Figure 52. IR2130 TJ vs. Frequency (IRF840)                                                                                                        Figure 53. IR2130 TJ vs. Frequency (IRF450)
                RGATE = 15W, VCC = 15V                                                                                                                             RGATE = 10W, VCC = 15V

                                                 0.0

                   VS Offset Supply Voltage (V)  -3.0

                                                            Typ.

                                                 -6.0

                                                 -9.0

                                                 -12.0

                                                 -15.0

                                                        10        12        14                                                                     16      18  20

                                                                      VBS Floating Supply Voltage (V)

                   Figure 54. Maximum VS Negative Offset vs. VBS Supply
                                                   Voltage

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IR2130D

Functional Block Diagram

Lead Definitions

Symbol Description

HIN1,2,3  Logic inputs for high side gate driver outputs (HO1,2,3), out of phase
LIN1,2,3  Logic inputs for low side gate driver output (LO1,2,3), out of phase
FAULT     Indicates over-current or undervoltage lockout (low side) has occurred, negative logic
VCC       Low side and logic fixed supply
ITRIP     Input for over-current shutdown

CAO       Output of current amplifier

CA-       Negative input of current amplifier

VSS       Logic ground
VB1,2,3   High side floating supplies
HO1,2,3   High side gate drive outputs

VS1,2,3 High side floating supply returns
LO1,2,3 Low side gate drive outputs

VS0       Low side return and positive input of current amplifier

20                                                                 www.irf.com
Case Outline and dimensions - MO-038AB           IR2130D

                                        LEAD ASSIGNMENT

IR WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245, USA Tel: (310) 252-7105
        IR LEOMINSTER : 205 Crawford St., Leominster, Massachusetts 01453, USA Tel: (978) 534-5776
                                                                                                TAC Fax: (310) 252-7903
                                                            Visit us at www.irf.com for sales contact information.
                                         Data and specifications subject to change without notice. 05/2011

www.irf.com                             21
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