Радиационно-стойкий синхронный выпрямитель — 5339КХ044

Особенности

напряжение питания от 8,6 В до 20 В;
коммутируемое выпрямленное напряжение до 200 В;
максимальная частота переключения 500 кГц;
наличие защиты от пониженного напряжения питания;
наличие защиты от статического напряжения (CLAMP);
исполнение в металлокерамическом корпусе;
диапазон рабочих температур — от минус 60 до плюс 125 °С.

Аналоги ИП: IR1168 (International Rectifier)

Область применения

высоковольтный драйвер MOSFET для AC/DC преобразователя (синхронный выпрямитель);
резонансный полумостовой преобразователь;
обратноходовой преобразователь.

Основные электрические параметры при t_amb = 25 °С

Статические параметры

Ток потребления, ICC, мА при UCC = 18 В; CL = 1 нФ, fSW = 40 кГц: типовое 3,9; не более 6,0.
Ток потребления, ICC, мА при UCC = 18 В; CL = 1 нФ, fSW = 400 кГц: типовое 14,9; не более 20,0.
Ток потребления, ICC, мА при UCC = 18 В; CL = 4,7 нФ, fSW = 40 кГц: типовое 7,3; не более 10,0.
Ток потребления, ICC, мА при UCC = 18 В; CL = 4,7 нФ, fSW = 400 кГц: типовое 41,6; не более 70,0.
Ток потребления в режиме покоя, I_QCC, мА (при U_CC = 18 В): типовое 2,5; не более 4,0.
Входной ток, I_BIAS1, мкА (при U_D = – 50 мВ): типовое 0,35; не более 20.
Входной ток, I_BIAS2, мкА (при U_D = 200 В): типовое 5,6; не более 100.
Пороговое напряжение выключения, U_TH1, мВ: не менее -20; типовое -15; не более 0.
Пороговое напряжение включения, U_TH2, мВ: не менее -220; типовое -160; не более -80.
Пороговое напряжение сброса, U_TH3, В при U_CC = 10 В: не менее 2,0; типовое 2,8; не более 3,0.
Пороговое напряжение сброса, U_TH3, В при U_CC = 18 В: не менее 4,0; типовое 4,8; не более 5,0.

Динамические параметры

Длительность гасящего импульса, t_BLANK, мкс: не менее 9; типовое 16,8; не более 30.
Минимальная длительность включенного состояния, t_ONMIN, нс: не менее 400; типовое 520; не более 1000.
Время нарастания [спада] выходного напряжения tR [tF], нс при UCC = 18 В; CL = 1 нФ: типовое 6[4]; не более 20[10].
Время нарастания [спада] выходного напряжения tR [tF], нс при UCC = 18 В; CL = 4,7 нФ: типовое 82[23]; не более 160[50].
Время задержки включения [выключения] tDHL[tDLH], нс при UCC = 18 В; CL = 1 нФ: типовое 73[87]; не более 120[120].

Описание работы микросхемы

Микросхема 5339КХ044 представляет собой устройство управления двумя силовыми N-канальными МОП транзисторами в составе синхронного выпрямителя резонансных полумостовых схем. Метод управления основан на слежении за падением напряжения между стоком (входы DS микросхемы) и истоком (входы SS микросхемы) силовых N-канальных МОП транзисторов. Сравнение этой величины с двумя пороговыми напряжениями (UTH1 и UTH2) используется для определения моментов отпирания и запирания силовых МОП транзисторов. Для слежения за током выпрямителя с помощью входных компараторов в качестве токосъемного резистора используется сопротивление сток — исток (RDSON) МОП транзисторов. Управление затворами транзисторов осуществляется соответствующим образом. Внутренние логические схемы обеспечивают включение и выключение силовых транзисторов в моменты времени, близкие к тем, в которых ток равен нулю.

В начале проводящей фазы ключевого МОП транзистора ток протекает через встроенный диод, создавая отрицательное падение напряжения на нем: U_DS < 0B. В этом случае U_DS по абсолютной величине значительно больше того напряжения, которое падает на полностью открытом МОП транзисторе. Входное напряжение на входе DS оказывается ниже порога включения U_TH2. При этом на выходе G микросхемы формируется напряжение высокого уровня и ключевой МОП транзистор открывается. Величина U_DS падает до значения (ID * RDSON).Такое падение обычно сопровождается некоторым дребезгом, способным вызвать выключение канала управления затвором силового МОП ключа. В связи с этим в микросхеме используется фиксированный интервал минимального времени включенного состояния (T_ONmin или MOT), в течение которого МОП транзистор остается открытым вне зависимости от входного напряжения на выводе DS. Фиксированная величина T_ONmin задает минимальное время проводящего состояния выпрямителя и, следовательно, максимальную частоту работы конвертора. Открытый МОП ключ остается включенным до тех пор, пока падение напряжения U_DS не пересекает пороговый уровень выключения U_TH1. На выходе G микросхемы формируется напряжение низкого уровня, закрывающее МОП транзистор, и ток снова начинает протекать через встроенный диод. Величина напряжения U_DS резко падает и может опуститься ниже порога включения U_TH2. Силовой МОП транзистор может снова открыться. Чтобы предотвратить ложное включение, используется блокирующий интервал (t_BLANK), формируемый после перехода величины U_DS через порог U_TH1. Интервал t_BLANK прерывается, когда напряжение U_DS превышает пороговый уровень U_TH3. Внутренняя логика работы микросхемы предотвращает возможность одновременного открытия обоих силовых МОП ключей в составе синхронного выпрямителя.