+ All Categories

ir2010

Date post: 03-Dec-2014
Category:
Upload: naveed-ahmed
View: 39 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
17
Features · Floating channel designed for bootstrap operation Fully operational to 200V Tolerant to negative transient voltage, dV/dt immune · Gate drive supply range from 10 to 20V · Undervoltage lockout for both channels · 3.3V logic compatible Separate logic supply range from 3.3V to 20V Logic and power ground ±5V offset · CMOS Schmitt-triggered inputs with pull-down · Shut down input turns off both channels · Matched propagation delay for both channels · Outputs in phase with inputs · Also available LEAD-FREE Packages HIGH AND LOW SIDE DRIVER Product Summary V OFFSET 200V max. I O +/- 3.0A / 3.0A typ. V OUT 10 - 20V t on/off 95 & 65 ns typ. Delay Matching 15 ns max. Description The IR2010 is a high power, high voltage, high speed power MOSFET and IGBT drivers with independent high and low side referenced output channels, ideal for Audio Class D and DC-DC converter applications. Logic inputs are compatible with standard CMOS or LSTTL output, down to 3.0V logic. The output drivers feature a high pulse current buffer stage designed for minimum driver cross-conduction. Propaga- tion delays are matched to simplify use in high frequency applications. The floating channel can be used to drive an N-channel power MOSFET or IGBT in the high side configuration which operates up to 200 volts. Proprietary HVIC and latch immune CMOS technologies enable ruggedized monolithic construction. IR2010(S)(TR) & (PbF) 14-Lead PDIP 16-Lead SOIC www.irf.com 1 Typical Connection HIN 200V TO LOAD V DD V B V S HO LO COM HIN LIN V SS SD V CC LIN V DD SD V SS V CC (Refer to Lead Assignments for correct configuration). This/These diagram(s) show electrical connections only. Please refer to our Application Notes and DesignTips for proper circuit board layout. Data Sheet No. PD60195-E Applications · Audio Class D amplifiers · High power DC-DC SMPS converters · Other high frequency applications
Transcript
Page 1: ir2010

��������� ������������ �� ��� � �������������� ������������� ����������������� ������� ���� ������ ������� �����������

� ��� ���� ��������� ������������ �� ������ ���!��� ������������ ��� "#"� ������������� $ ����� ������������� ����"#"������%��������& ������'(����� �

� )*+$$������,��� � � ������&�������,��&�� $�����&����������������������� ��� *���� ������������ ��������������� ��� +������ ������ &��� ������� -����������� %.-/,�0..

������

�������������� ����� �� �����������

������� �������

��� � ���� ��������

���� ��������

����� ��������������

���������� !�" ��������

�������� ��� 10������������& ���������� ������ ���& �*+$�.����1�2����� ��&��� ��� � �� �������� ��&��� � � � �� ������������ ��� �� �� ���-����)����/���/),/)���� �� �������������#%����������� ��������� &�����������)*+$��%$��%���������&���"#������#�� ���������� ��� ���� �������� ���� ������ ���� � ��� ��������������� ������,����������#3�����,����� ������ ����� ������������� ������� 4� ���������������#�� ������������ ����� �� ������� ��5,����� ���& �*+$�.���1�2����� ������ ������������&������ ��� �������������#3����� ����6�1)�������� ����� )*+$� ������� � ���� �� ��7 �����������������������#

�������������������

���������

� ���������

&&&#���#��� �

�������� ����� �

HIN

200V

TOLOAD

VDD VB

VS

HO

LO

COM

HIN

LIN

VSS

SD

VCCLIN

VDD

SD

VSS

VCC

������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������� ���������������������������!����������

��������������� ������

�������� ��� -����)����/������� ��� 6����& �/),/)$*3$���� �� ��� +�� ������ 4� ���������������

Page 2: ir2010

� &&&#���#���

��������������� ��

������������������������������ ���!����������"#

$����%����&��������������'"������()**'#����&������������'"����'���'#"#

$���)%+���' ,-'.���!���!/!'""����������!�������' �

����� ��������� ���� ���� �����'# 0����������������/���1�2���/��3������ '"(�* '"()*

'" 0����������������/���1������3������ $���� )**

'$% 0����������������/��/�3������ '" '#

'&& ��4������5���/���13������ �* )*

'% ��4�����/��/�3������ * '&&

' ����&�/���13������ '""( '""()*

'"" ����&�/���1������3������ �-�$���)" -

''� ����&���/�3�������0�$.��$6��" '"" '

� 7!2������!�����/�� ��* �)- 8�

�� ������������������� ����� ��������/�9�/��/�����&��!���������!�����4������/���#:����������������������3�&����/��2�/���4����������&�!!�����&���������#���'����'������������������������4�������/������2��������-'������������#�1��&����������������2���&���������������4������/���)����)-#

'

��� ��������������������72���/��!�5�!/!�����������&����/���������!���2�1���4��&���!����������3�&�!�1�&&/�#7��3����������!����������2���/��3������� �������&�� ����;#��� ����!�� ��������&������4������������� ����������!���/���/����2����!�/���������������&���������#

����� ��������� ���� ���� �����'# 0����������������/���13������ �*# ))-

'" 0����������������/���1������3������ '#�)- '#(*#

'$% 0����������������/��/�3������ '"�*# '#�(*#

'&& ��4������5���/���13������ �*# )-

'% ��4�����/��/�3������ �*# '&&(*#

' ����&�/���13������ �*# '""()-

'"" ����&�/���1������3������ '&&�)- '&&�(*#

''� ����&���/�3�������0�$.��$6��" '""�*# ' �(*#

�'�9�� 7���4�2���������/���13�������������������/��)" < -* '9��

�&=�����4�������������>� �()-8� ���������" < �#

�� ��������" < �#)-

?�$( ����!����������&�.@/�&�������!2���� ���������" < �-

�� ��������" < �**

�( A/�&������!�����/�� < �-*

�" ������� ��!�����/�� �-- �-*

� ������!�����/������������.�*��&����" < **

8�9+

+

'

8�

Page 3: ir2010

&&&#���#��� "

��������������� ��

����� ��������� �� !"� ���� #�$� ���� ����� #����%�&������� �/��������������������1 � -* �- � - '"B*'

��� �/������ ����������� ����1 C * - �*- '"�B)**'

��� ��/���4� ����������� ����1 � - �* �*- '"�B)**'

�� �/�����������!� �* < �* )*

� � �/������ ���� ��!� �� < �- )-

;� ����1!��&����.0�6���/�����9��� < < �-

��

������� ���������!�����������'#' "�'&&.'#".' "B�-'.�B�***�:.� �B)-8����'""B��;/����������4������&�����#����1��!�&���&���&�� &����&�������&� ���!���/���/���� ��� ���� &��&/�� ���4� ��:��/�� #

����� ��������� �� !"� ���� #�$� ���� ����� #����%�&�����' '$ ����&D�E ���/�3������ �) �#- < <

'' ����&D*E ���/�3������ � < < #*

' '$ ����&D�E ���/�3������ �) ) < <

'' ����&D*E ���/�3������ � < < �

'%$ 0�����3���/��/�3������.'#' "�'% �� < < �#* �%B*7

'% ��4 ��3�� �/��/� 3������.'% �- < < *#� �%B*7

�) ������ �/���1 ���=��� &/����� � < < -* '#B'"B)**'

�*#" F/���&��� '#" �/���1 &/����� �� < �* )�* ''��B*'��'

�*&& F/���&��� '&& �/���1 &/����� �C < �** ) * ''�B*'��'

�* F/���&��� ' �/���1 &/����� �� < � - ''�B*'��'

�'�+ ����&D�E ���/�2���&/����� )* < )* �* ''�B'

�'�, ����&D*E ���/�2���&/����� )� < < �#* ''��B *'

'#"-.+ '#"�/���1/����3������������3������ )) �#- C# �#����������

'#"-., '#"�/���1/����3������������3������ ) �#* C#) �#����������

'&&-.+ '&& �/���1 /����3������������3������ )� �#- C# �#����������

'&&-., '&& �/���1/����3������������3������ )- �#* C#) �#����������

�%+ �/��/����������&��&/���/����&/����� ) )#- #* < '%B*'.''�B' +G�*H�

�%, �/��/� ��4 ����� &��&/�� �/���� &/����� )� )#- #* < '%B�-'.''�B*'+G�*H�

'

H7

'

7

������ ���������!�����������'#' "�'&&.'#".' "B�-'.� �B)-8����'""B��;�/����������4������&�����#���''�.'�$����'�����!���������������&����'""�����������&�2����������������&���/������%0�$.��$�����#���'%����%����!���������������&������;�����������&�2������������&��3��/��/������%0�����#

' B�-'

' B # '

Page 4: ir2010

8 &&&#���#���

��������������� ������� ����"� ���������

#������$����� �������� ��� �� ��

�������� � ���������+���I��1"

������������������������������'()��� ����������������������������������������������'()������"��!���"

#���������������

��� %���������615 %����������������� �� ���� �������96+:������� $/ %�����������������&�%15 %�������������&��� �� ���� �������9%+:������� ��� %���������I 6����� �������������6+ 6����� �� ���� �������� 6����� �������������� ������� %�&��� ������%+ %�&��� �� ���� ������)+* %�&��� � ����

VB

SD

LIN

VDD

VSS

UVDETECT

DELAY

VCC

UVDETECT

LO

VS

COM

S

R

UV Q

HIN

HOLEVELSHIFT

CIRCUITVSS/COMLEVELSHIFT

LEVELSHIFT

VSS/COM

Page 5: ir2010

&&&#���#��� (

��������������� ��

���������� ������ ����������������� �������������������� ���������������������������������

�������������� ��������������������� �������!������ ���������"�#�$������$�������

�������%�������&��� ����"�#�$������$���������������'��� ��(����"�#�$������$��������

HINLIN

trton tftoff

HOLO

50% 50%

90% 90%

10% 10%

HINLIN

HO

50% 50%

10%

LO

90%

MT

HOLO

MT

����������

HINLIN

SD

HOLO

SD

tsd

HOLO

50%

90%

���������������

�� �������

Page 6: ir2010

; &&&#���#���

��������������� ��

�������)*�����+�$$������#����� �������

�������),�����+�$$������#�����������������

�������-*�����+��������#����� ������� �������-,�����+��������#�����������������

�������-������+��������#�������������

�������)������+�$$������#�������������

0

50

100

150

200

250

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Tu

rn-o

n T

ime

(nS

)

Figure 7B: Turn-on Time vs. Voltage

0

50

100

150

200

250

10 12 14 16 18 20

VCC/VBS Supply Voltage (V)T

urn

-on

Tim

e (n

S)

Figure 7C: Turn-on Time vs. Voltage

0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

VDD Supply Voltage (V)

Tu

rn-o

n T

ime

(nS

)

Figure 8A: Turn-off Time vs. Temperature

0

50

100

150

200

250

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Tu

rn-o

ff T

ime

(nS

)

max

typ

max

typ

max

typ

max

typ

max

typ

Figure 8C: Turn-off Time vs. Voltage

0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Vdd Supply Voltage (V)

Turn

-off

Tim

e (n

S)

max

typ

Figure 8B: Turn-off Time vs. Voltage

0

50

100

150

200

250

10 12 14 16 18 20

VCC/VBS Supply Voltage (V)

Tu

rn-o

ff T

ime

(nS

)

Page 7: ir2010

&&&#���#��� <

��������������� ��

�������.*�� ��(���������#����� �������

�������.��� ��(���������#�������������

�������.,�� ��(���������#����������������

�������/*�����+���0���������#����� �������

�������/,�����+���0��������#���������1���2���2���3�������� �������*�����+�$$�����������#����� �������

0

10

20

30

40

10 12 14 16 18 20

VBIAS Supply Voltage (V)

Turn

-on

Ris

e Ti

me

(nS

)

max

typ

0

10

20

30

40

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Tu

rn-o

n R

ise

Tim

e (n

S)

max

typ

0

50

100

150

200

250

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Sh

utd

ow

n T

ime

(nS

)

max

typ

0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

VDD Supply Voltage (V)

Sh

utd

ow

n T

ime

(nS

)

0

10

20

30

40

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Turn

-off

Fal

l Tim

e (n

S) max

typ

��

0

50

100

150

200

250

10 12 14 16 18 20

max

typ

���

����

��

��

������������������������

Page 8: ir2010

= &&&#���#���

��������������� ��

�������,�����+�$$����������#���������1���2���2���3��������

��������,�4�����56��� ���� ��� ��(�#�������������

��������*�4�����56��� ���� ��� ��(�#����� �������

��������*�4�����5/6��� ���� ��� ��(�#����� �������

��������,�4�����5/6��� ���� ��� ��(�#������������� �������!*�7�� �4�#������ ���#����� �������

0

3

6

9

12

15

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Lo

gic

’0’ I

np

ut

Th

resh

old

(V

)

max

0

1

2

3

4

5

-50 -25 0 25 50 75 100 125Temperature (C)

Hig

h L

evel

Ou

tpu

t (V

)

max

0

10

20

30

40

10 12 14 16 18 20

VBIAS Supply Voltage (V)

Tu

rn-o

ff F

all T

ime

(nS

)

max

typ

0

3

6

9

12

15

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)L

og

ic ’1

’ In

pu

t T

hre

sho

ld (

V)

min

0

3

6

9

12

15

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

VDD Logic Supply Voltage (V)

Lo

gic

’1’ I

np

ut

Th

resh

old

(V

)

min

0

3

6

9

12

15

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

VDD Logic Supply Voltage (V)

Lo

gic

’0’ I

np

ut

Th

resh

old

(V

)

max

Page 9: ir2010

&&&#���#��� >

��������������� ��

�������',�4���4�#������ ���#��������������� �������%*��$$������ �����������#����� �������

�������%,��$$������ �����������#���$$�����������

�������!,�7�� �4�#������ ���#��������������� �������'*�4���4�#������ ���#����� �������

�������-*��8���� �����������#����� �������

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Low

Lev

el O

utp

ut (

V)

max

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

10 12 14 16 18 20

VBIAS Supply Voltage (V)

Lo

w L

evel

Ou

tpu

t (V

)

max

0

100

200

300

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Offs

et S

upp

ly C

urr

ent

(uA

)

max

0

1

2

3

4

5

10 12 14 16 18 20

VBIAS Supply Voltage (V)

Hig

h L

evel

Ou

tpu

t (V

)

max

0

100

200

300

400

500

-50 -25 0 25 50 75 100 125Temperature (C)

VB

S S

up

ply

Cu

rren

t (u

A)

max

typ0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

max

��� �

���

��������

������������

������������

����

����������

��� �

�����

��������������������

����

����������

��� �

�����

Page 10: ir2010

�� &&&#���#���

��������������� ��

�������-,��8���� �����������#�������������

�������.,��((��� �����������#������������� ��������/*�4�����56��� �����������#����� �������

�������)*������� �����������#����� �������

�������),������� �����������#������������� �������.*��((��� �����������#����� �������

0

100

200

300

400

500

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)V

CC S

up

ply

Cu

rren

t (u

A)

max

typ

0

100

200

300

400

500

10 12 14 16 18 20

VBS Floating Supply Voltage (V)

VB

S S

uppl

y C

urre

nt (

uA)

max

typ

0

100

200

300

400

500

10 12 14 16 18 20

VCC Voltage (V)

VC

C S

up

ply

Cu

rren

t (u

A)

typ

max

0

5

10

15

20

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

VD

D S

up

ply

Cu

rren

t (u

A)

typ

max

0

2

4

6

8

10

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

VDD Voltage (V)

VD

D S

up

ply

Cu

rren

t (u

A)

typ

max

0

20

40

60

80

100

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Lo

gic

’1’ I

np

ut

Cu

rren

t (u

A)

typ

max

Page 11: ir2010

&&&#���#��� ��

��������������� ��

��������������9�(��#�������1:3�#����� �������

��������������9�(��#�������1+3�#����� ������� ��������!�����9�(��#�������1:3�#����� �������

��������/,�4�����56��� �����������#������������� ��������*�4�����5/6��� �����������#����� �������

��������,�4�����5/6��� �����������#�������������

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (°C)

V BS U

nder

volta

ge L

ocko

ut +

(V)

Max.

Typ.

Min.

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (°C)

V BS U

nder

volta

ge L

ocko

ut -

(V)

Max.

Typ.

Min.

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (°C)

V CC U

nder

volta

ge L

ocko

ut +

(V)

Max.

Typ.

Min.

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)L

og

ic ’0

’ In

pu

t C

urr

ent

(uA

)

max

0

20

40

60

80

100

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

VDD Voltage (V)

typ

max

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

max

������������

�������

�����

������ �������

�����!

�����

������ �������

Page 12: ir2010

�� &&&#���#���

��������������� ��

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (°C)

Max.

Typ.

Min.

��������%*���� ������������������#����� �������

��������%,���� ������������������#��������������� ��������-*���� ������;���������#����� �������

��������'�����9�(��#�������1+3�#����� �������

��������-,���� ������;���������#�����������������������)��0�//��<�#�����=�����

0"�#$�2�/�� �>�����2�'����� ��0�?@'/

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Ou

tpu

t S

ink

Cu

rren

t (u

A)

typ

min

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

10 12 14 16 18 20

Vbias Supply Voltage (V)

Ou

tpu

t S

ink

Cu

rren

t (

uA

)

typ

min

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06Frequency (Hz)

200V

10V

100V

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

-50 -25 0 25 50 75 100 125

Temperature (C)

Ou

tpu

t S

ou

rce

Cu

rren

t (u

A)

min

typ

Figure 26B: Output Source Current vs. Voltage

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

10 12 14 16 18 20

Vbias Supply Voltage (V)

Out

put S

ourc

e C

urre

nt (

uA)

typ

min

���

�%�&

���

��'� ���(

����)���

*��������# +

� �'��� ���

Page 13: ir2010

&&&#���#��� �"

��������������� ��

��������.��0�//��<�#�����=�����0"�#$�2�%�� �>�����2�'����� ��0�,�!/

��������/��0�//��<�#�����=�����0"�#$�2����� �>�����2�'����� ��0�,��/

Figure 29: IR2010 Tj vs Frequency

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06

Frequency (Hz)

Junc

tion

Tem

pera

ture

(C

)

200V

100V

10V

Figure 30: IR2010 Tj vs Frequency

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06

Frequency (Hz)Ju

nctio

n Te

mpe

ratu

re (

C)

200V

100V

10V

Figure 31: IR2010 Tj vs Frequency

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06Frequency (Hz)

Junc

tion

Tem

pera

ture

(C

)

200V

100V

10V

����������0�//��<�#�����=�����0"�#$�2����� �>�����2�'����� ��0�,��/

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06

Frequency (Hz)

Junc

tion

Tem

pera

ture

(C

)

200V100V

10V

�����������0�//���<�#�����=�����0"�#$�2�/�� �>�����2�'����� ��0�?@'/

Page 14: ir2010

�8 &&&#���#���

��������������� ��

�����������0�//���<�#�����=�����0"�#$�2�%�� �>�����2�'����� ��0�,�!/

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06

200V

100V

10V

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06

200V

100V

10V

��������!��0�//���<�#�����=�����0"�#$�2����� �>�����2�'����� ��0�,��/

��������'��0�//���<�#�����=�����0"�#$�2����� �>�����2�'����� ��0�,��/

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06Frequency (Hz)

200V

100V

10V

*��������# +

� �'��� ���

*��������# +

� �'��� ���

*��������# +

� �'��� ���

,� -� �����./ ,� -� �����./

,� -� �����./

Page 15: ir2010

&&&#���#��� �(

��������������� ��

� �*��&��+'%��,-�&���&�./0�1/02

/0,3/04��/3�����������

�/0,1/0//0,3//2�/3�������������/�*��&���'�

�����������

Page 16: ir2010

�; &&&#���#���

��������������� ��

�������������������������

E

F

A

C

D

G

AB H

NOTE : CONTROLLING DIMENSION IN MM

LOADED TAPE FEED DIRECTION

A

H

F

E

G

D

BC

CARRIER TAPE DIMENSION FOR 8SOICN

Code Min Max Min Max A 7.90 8.10 0.311 0.318 B 3.90 4.10 0.153 0.161 C 11.70 12.30 0.46 0.484 D 5.45 5.55 0.214 0.218 E 6.30 6.50 0.248 0.255 F 5.10 5.30 0.200 0.208 G 1.50 n/a 0.059 n/aH 1.50 1.60 0.059 0.062

Metric Imperial

REEL DIMENSIONS FOR 8SOICN

Code Min Max Min MaxA 329.60 330.25 12.976 13.001B 20.95 21.45 0.824 0.844C 12.80 13.20 0.503 0.519D 1.95 2.45 0.767 0.096E 98.00 102.00 3.858 4.015F n/a 18.40 n/a 0.724G 14.50 17.10 0.570 0.673H 12.40 14.40 0.488 0.566

Metric Imperial

Page 17: ir2010

&&&#���#��� �<

��������������� ��

���������������� ��� ������ ��

������ ������ ��

����������� ��������������������� ���������� ���������������� ����������� �����

�������������������� ���������� ������������������ ����������� ������������������� ������ ������ ������ ��

Lead Free ReleasedNon-Lead FreeReleased

Part number

Date code

IRxxxxxx

YWW?

?XXXXPin 1Identifier

IR logo

Lot Code(Prod mode - 4 digit SPN code)

Assembly site codePer SCOP 200-002

P

? MARKING CODE

�0�"�04��7@*�A9*0�@0�B) J�������#.K����/���.�����������*)�-���%� �*")-)���*-� ��� ��(���� ���8����=����$��(� �����(����������#��

������������� ����������������������������������������������������


Recommended