TC4421 TC4422 9A 高速 MOSFET 驱动器 说明书

5 引脚 TO-220 .................................................. 1.6W DFN ................................................................... 注 2 PDIP ............................................................ 730 mW SOIC............................................................ 750 mW
—
电源电流
IS
—
—
输入工作电压
VDD
4.5
注 1： 设计可确保开关时间。 2： 封装功耗取决于 PCB 板上铜焊垫的面积。 3： 测试数据仅为特征值，未经生产测试。
>1.5
60 60 30 33
0.2 55 —
— 0.025
— 1.7 — —
—
75 75 60 60
1.5 150 18
V 直流测试 V 直流测试 Ω IOUT = 10 mA 且 VDD = 18V Ω IOUT = 10 mA 且 VDD = 18V A VDD = 18V A 10V ≤ VDD ≤ 18V 且 TA = +25°C
－
注 1： 设计可确保开关时间。
—
V
0.8 V
+10 µA 0V ≤ VIN ≤ VDD
— 0.025
3.6 2.7
V 直流测试 V 直流测试 Ω IOUT = 10 mA 且 VDD = 18V Ω IOUT = 10 mA 且 VDD = 18V
120 ns 图 4-1 中的 CL = 10,000 pF 120 ns 图 4-1 中的 CL = 10,000 pF 80 ns 图 4-1
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直流特性 （在整个工作温度范围内）
电气规范：除非另外说明，否则温度超出正常工作范围，且 4.5V ≤ VDD ≤ 18V。
参数
符号
最小值 典型值 最大值 单位
条件
输入
逻辑 “1”，高输入电压 逻辑 “0”，低输入电压 输入电流 输出
VDD (V)
传播延时—供电电压曲线
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注：除非另外说明，否则 TA = +25°C 且 4.5V ≤ VDD ≤ 18V。
ISUPPLY (mA)
220 200 180 160 140 120 100
NC 3 GND 4
TC4421 TC4422
8 VDD
VDD
7 OUTPUT OUTPUT
6 OUTPUT OUTPUT
5 GND
GND
5 引脚 TO-220
抽头与 VDD 引脚共用
TC4421 TC4422
注 1： 两个相同功能的引脚必须同时连接才能正常工作。 2： DFN 封装裸露的焊垫是绝缘的。
封装形式 (1)
8 引脚 PDIP/ TC4421 TC4422 SOIC
VDD 1
8
INPUT 2 TC4421 7
NC 3 TC4422 6
GND 4
5
VDD OUTPUT OUTPUT GND
VDD OUTPUT OUTPUT GND
8 引脚 DFN(2) TC4421 TC4422
VDD 1 INPUT 2
80 ns 图 4-1
3
mA VIN = 3V
0.2
VIN = 0V
18
V
温度特性
电气规范：除非另外说明，否则所有参数均为 4.5V ≤ VDD ≤ 18V 条件下的值。
参数
符号 最小值 典型值 最大值 单位
条件
温度范围 规定温度范围 （商业级） 规定温度范围 （扩展级） 规定温度范围 （汽车级） 最高结温 储存温度范围 封装热阻 热阻， 5 引脚 TO-220 热阻， 8 引脚 6x5 DFN
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9A 高速 MOSFET 驱动器
特性
• 高峰值输出电流：9A • 宽输入供电电压工作范围：
- 4.5V 至 18V • 高连续输出电流：2A （最大值） • 快速升高和降低：
- 负载 4700 pF 时为 30 ns - 负载 47000 pF 时为 180 ns • 传输延迟时间短：30 ns （典型值） • 供电电流小： - 逻辑 “1”输入——200 µA （典型值） - 逻辑 “0”输入——55 µA （典型值） • 输出阻抗低：1.4Ω （典型值） • 闭锁保护：可承受 1.5A 的反向输出电流 • 输入端可承受最高为 5V 的负输入 • 与 TC4420/TC4429 6A MOSFET 驱动器的引脚兼 容 • 节省空间的 8 引脚 6x5 DFN 封装形式
高输出电压 低输出电压 高输出阻抗 低输出阻抗 峰值输出电流 连续输出电流
VOH VDD – 0.025 —
VOL
—
—
ROH
—
1.4
ROL
—
0.9
IPK
—
9.0
IDC
2
—
闭锁保护 承受反向电流
IREV
—
切换时间 （注 1）
上升时间 下降时间 延时 延时 电源
tR
—
tF
—
tD1
—
tD2
热阻， 8 引脚 PDIP 热阻， 8 引脚 SOIC
TA
0
—
+70
°C
TA
–40
—
+85
°C
TA
–40
— +125 °C
TJ
—
— +150 °C
TA
–65
— +150 °C
θJA
—
71
— °C/W
θJA
—
33.2
— °C/W 典型 4 层板，带有到接地层
的过孔
θJA
—
125
— °C/W
θJA
—
120
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1.0 电气特性
绝对最大值 †
供电电压............................................................... +20V 输入电压 ...........................(VDD + 0.3V) 至 (GND - 5V) 输入电流 （VIN > VDD）...................................... 50 mA 封装功耗 （TA ≤ 70°C）
直流特性
电气规范：除非另外说明，否则为 TA = +25°C 且 4.5V ≤ VDD ≤ 18V。
参数
符号
最小值 典型值 最大值 单位
条件
输入 逻辑 “1”，高输入电压 逻辑 “0”，低输入电压 输入电流 输出
VIH
2.4
1.8 —
V
VIL
—
1.3 0.8 V
IIN
–10
—
+10 µA 0V ≤ VIN ≤ VDD
TC4421/TC4422 的输入端可以由 TTL 或 CMOS （3V 至 18V）直接驱动。此外，输入端有 300 mV 的迟滞电 压，可以防止噪声干扰，并允许使用缓慢升高或降低的 波形来驱动器件。
TC4421/TC4422系列的9A MOSFET驱动器采用表面贴 装和过孔封装形式，并且有 4 种工作温度范围可供选 择，适用于大多数需要很高的门 / 线容性驱动的应用。
140 10,000 pF
80 60 40 20
0 100
2 MHz
VDD = 18V
1.125 MHz
632 kHz 200 kHz
1000
10,000
CLOAD (pF)
63.2 kHz
20 kHz 100,000
图 2-7： 供电电流－容性负载曲线 （VDD = 18V）
180 VDD = 12V
160
140
120
ISUPPLY (mA)
封装功耗 （TA ≤ 25°C） 5 引脚 TO-220 （带有散热器）....................... 12.5W
热阻 （至外壳） 5 引脚 TO-220 RθJ-C..................................... 10°C/W
TC4421/TC4422
† 如果器件工作条件超过上述“绝对最大值”，可能会对 器件造成永久性损坏。上述值仅为运行条件极大值，我 们不建议器件在该规范规定的范围以外运行。器件长时 间工作在最大值条件下，其稳定性会受到影响。
180
160
140
22,000 pF 120
tFALL (nsec)
100
80
10,000 pF 60
4700 pF 40
20
1000 pF 0
468
10 12 14
16 18
VDD (V)
图 2-4： 下降时间—供电电压曲线
300
5V 250
10V 200
tRISE (nsec)
150
15V 100
应用领域
• 用于超大负荷线路的线路驱动器 • 脉冲发生器 • 可驱动大功率 MOSFET 和 IGBT • 电源开关切换 • 电机和螺线管驱动器
概述
TC4421/TC4422 是强电流缓冲器 / 驱动器，能够驱动大 功率 MOSFET 和 IGBT。
这些器件基本上不受任何干扰因素的影响，除非直接过 压或功耗过大。只要在其功率和电压范围内，任何情况 都不会使它们闭锁。当接地端的地弹反射 （Ground Bounce）小于等于 5V 的情况下，这些器件不会受损或 产生误操作。它们还可以承受被强制返回到输出端的任 何极性的大于 1A 的感应电流，而不会造成器件损坏或 逻辑混乱。此外，所有引脚都被充分地保护，能承受最 高为 4 kV 的静电放电。
— °C/W
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2.0 典型性能曲线
注：
以下图表来自有限数量样本的统计结果，仅供参考。所列出的性能特性未经测试，不做任何保证。一些图表 中列出的数据可能超出规定的工作范围 （例如，超出了规定的电源电压范围），因此不在担保范围内。
注：除非另外说明，否则 TA = +25°C 且 4.5V ≤ VDD ≤ 18V。
tRISE (nsec)
220
200
180 22,000 pF
160
140
120 10,000 pF
100
80 4700 pF
60
40 1000 pF
20
0
4
6
8 10 12 14 16 18
VDD (V)
图 2-1： 上升时间—供电电压曲线
50
0
100
1000
10,000
100,000
CLOAD (pF)
图 2-2： 上升时间—容性负载曲线
300
5V 250
10V 200
tFALL (nsec)
150
15V 100
50
0 100
1000
10,000
CLOAD (pF)
100,000
图 2-5： 下降时间—容性负载曲线
90
CLOAD = 10,000 pF
（仅 TC4421/TC4422 CAT 器件） （注 3） A 占空比 ≤ 2% 且 t ≤ 300 µs
ns 图 4-1 中的 CL = 10,000 pF ns 图 4-1 中的 CL = 10,000 pF ns 图 4-1 ns 图 4-1
mA VIN = 3V µA VIN = 0V V
VIH
2.4
—
VIL
—
—
IIN
–10
—
高输出电压 低输出电压 高输出阻抗 低输出阻抗 切换时间 （注 1）
VOH VDD – 0.025 —
VOL
—
—
ROH
—
2.4
ROL
—
1.8
上升时间 下降时间 延时 延时 电源
tR
－
60
tF
－
60
tD1
－
50
tD2
－
65
电源
VDD
4.5
80
VDD = 15V
70
Time (nsec)
60 tRISE
50
40
tFALL
30 -40
0
40
80
120
TA (°C)
图 2-3： 上升和下降时间－温度曲线
50 CLOAD = 1000 pF
45
Time (nsec)
40
35
tD2
tD1 30
25 4
图 2-6：
6
8 10 12 14 16 18
INPUT GND VDD GND
OUTPUT
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功能框图
200 µA 300 mV
TC4421
反向
VDD 输出
输入
4.7V
GND
有效输入 C = 25 pF
TC4422
正向
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100
2 MHz
80
60
1.125 MHz
63.2 kHz
40 20
0 100
632 kHz 200 kHz
1000
10,000
CLOAD (pF)
20 kHz 100,000
图 2-8： 供电电流－容性负载曲线 （VDD = 12V）
180 VDD = 18V 47,000 pF
160
22,000 pF