onsemi-FSB50550AT
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2014
年
9
月
FSB50550A / FSB50550AT
Motion SPM
®
5
系列
特性
相关资料
•
RD-FSB50450A – Reference Design for Motion SPM 5
•
通过
UL
第
E209204
号认证
(UL1557)
Series Ver.2
• 500
V R
DS(on)
= 1.4
（最大值）
FRFET MOSFET
三
相逆变器，带有栅极驱动器和保护功能
• AN-9082
– Motion SPM5 Series Thermal Performance
by Contact Pressure
•
内置自举二极管以简化印刷电路板布局
• AN-9080
– User’s Guide for Motion SPM 5 Series V2
•
低端
MOSFET
的三个独立开源引脚用于三相电流感测
•
高电平有效接口
，
可
用于
3.3 / 5 V
逻辑电平
，
施
密特触
发脉冲输入
概述
FSB50550A/AT
是一款先进的
Motion SPM
®
5
模块，为
交流感应、无刷直流电机和
PMSM
电机提供非常全面的
高 性 能 逆 变 器 输 出 平 台。这 些 模 块 综 合 优 化 了 内 置
MOSFETs
（
FRFET
®
技术
）
的
栅极驱动以最小化电磁干
扰和能量损耗。同时也提供多重模组保护特性，集成欠压
闭锁和热量监测。内置的高速
HVIC
只需要一个单电源电
压，将 逻 辑 电 平 栅 极 输 入 转 化 为 适 合 驱 动 模 块 内 部
•
针对低电磁干扰进行优化
•
内置于
HVIC
的温度感测
•
用于栅极驱动和欠压保护的
HVIC
•
绝缘等级：
1500 V
rms
/
分钟
•
符合
RoHS
标准
MOSFET
的高电
压
，
高
电流驱动信
号
。
独
立的开源
MOSFET
端子在每个相位均有效，可支持大量不同种类
的控制算法。
应用
•
小功率交流电机驱动器的三相逆变器驱动
FSB50550A
FSB50550AT
封装标识与定购信息
器件
器件标识
FSB50550A
FSB50550AT
封装
包装类型
Rail
数量
15
FSB50550A
FSB50550AT
SPM5P-023
SPM5N-023
Rail
15
©2012
飞兆半导体公司
1
FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
绝对最大额定值
逆变器部分
（单个
MOSFET
，除非另有说明
。
）
符号
V
DSS
*I
D 25
*I
D 80
*I
DP
参数
工作条件
额定值
500
2.0
单位
V
单个
MOSFET
的漏极
–
源极电压
单个
MOSFET
的漏极持续电流
单个
MOSFET
的漏极持续电流
单个
MOSFET
的漏极峰值电流
单个
MOSFET
的漏极电流有效值
最大功耗
T
C
= 25°C
T
C
= 80°C
A
1.5
A
T
C
= 25°C, PW < 100
μ
s
T
C
= 80°C, F
PWM
< 20 kHz
T
C
= 25°C,
单个
MOSFET
5
A
*I
DRMS
*P
D
1.1
A
rms
W
14.5
控制部分
（单个
HVIC
，除非另有说明
。
）
符号
V
CC
V
BS
V
IN
参数
工作条件
施加在
V
CC
和
COM
之间
施加在
V
B
和
V
S
之间
额定值
单位
20
20
V
V
V
控制电源电压
高端偏压
-0.3 ~ V
CC
+ 0.3
输入信号电压
施加在
V
IN
和
COM
之间
自举二极管部分
（单个自举二极管，除非另有说明
。
）
符号
参数
工作条件
额定值
单位
V
RRMB
最大重复反向电压
正向电流
V
A
500
0.5
* I
FB
T
C
= 25°C
* I
FPB
正向电流 （峰值）
T
C
= 25°C
，脉冲宽度小于
1 ms
1.5
A
热阻
符号
参数
工作条件
额定值
单位
逆变器工作条件下的单个
MOSFET
（注
1
）
°C/W
R
θ
JC
结点
–
壳体的热阻
8.6
整个系统
符号
T
J
参数
工作条件
额定值
-40 ~ 150
-40 ~ 125
单位
°C
工作结温
存储温度
T
STG
°C
60 Hz
，正弦波形，
1
分钟，连接陶
瓷基板到引脚
V
ISO
1500
V
rms
绝缘电压
注：
1.
关于壳体温度
(T )
的测量点，参见图
4
。
C
2.
标记为
“ * “
的为计算值或设计因素。
©2012
飞兆半导体公司
2
FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
引脚描述
引脚号
1
引脚名
COM
V
B(U)
V
CC(U)
IN
(UH)
IN
(UL)
N.C
引脚描述
IC
公共电源接地
2
U
相高端
MOSFET
驱动的偏压
U
相
IC
和低端
MOSFET
驱动的偏压
U
相高端的信号输入
3
4
5
U
相低端的信号输入
6
无连接
7
V
B(V)
V
CC(V)
IN
(VH)
IN
(VL)
V
TS
V
相高端
MOSFET
驱动的偏压
V
相
IC
和 低端
MOSFET
驱动的偏压
V
相高端的信号输入
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
V
相低端的信号输入
HVIC
温度感测输出
V
B(W)
V
CC(W)
IN
(WH)
IN
(WL)
N.C
W
相高端
MOSFET
驱动的偏压
W
相
IC
和低端
MOSFET
驱动的偏压
W
相高端的信号输入
W
相低端的信号输入
无连接
P
直流输入正端
U, V
S(U)
N
U
高端
MOSFET
驱动的
U
相偏压接地输出
U
相的直流输入负端
N
V
V
相的直流输入负端
V,
V
S(V)
N
W
高端
MOSFET
驱动的
V
相偏压接地输出
W
相的直流输入负端
W, V
S(W)
高端
MOSFET
驱动的
W
相偏压接地输出
(1) COM
(2) V
B(U)
(3) V
CC(U)
(4) IN
(UH)
(5) IN
(UL)
(17) P
VCC
HIN
VB
HO
VS
LO
(18) U, V
S(U)
LIN
COM
(6) N.C
(19)
N
U
(20) N
V
(7) V
B(V)
(8) V
CC(V)
(9) IN
(VH)
(10) IN
(VL)
VCC
HIN
LIN
VB
HO
VS
LO
(21) V, V
S(V)
COM
V
TS
(11) V
TS
(12) V
B(W)
(13) V
CC(W)
(14) IN
(WH)
(15) IN
(WL)
VCC
HIN
VB
HO
VS
LO
(22)
N
W
(23) W, V
S(W)
LIN
COM
(16)
N.C
图
1.
引脚布局和内部框图 （仰视图）
注：
®
3.
每个低端
MOSFET
的源极端子与
Motion SPM
5
中的电源接地或偏压接地不连接。外部连接应当如图
3
所示。
©2012
飞兆半导体公司
3
FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
电气特性
（
T
J
= 25°C, V
CC
= V
BS
= 15 V
，除非另有说明
。
）
逆变器部分
（单个
MOSFET
，除非另有说明
。
）
符号
BV
DSS
I
DSS
R
DS(on)
V
SD
参数
工作条件
最小值 典型值 最大值
单位
500
–
–
V
mA
漏极
–
源极击穿电压
零栅极电压漏极电流
漏极至源极静态导通电阻
漏极－源极二极管正向电压
V
IN
= 0
V
,
I
D
= 1 mA
（注
1
）
V
IN
= 0
V
,
V
DS
= 500 V
–
–
–
–
–
–
–
–
–
1
V
CC
= V
BS
= 15 V, V
IN
= 5
V
,
I
D
= 1.2 A
V
CC
= V
BS
= 15 V, V
IN
= 0
V
,
I
D
= -1.2 A
1.0
–
1.4
1.2
V
t
ON
600
500
100
60
10
–
–
–
–
–
ns
ns
ns
μ
J
μ
J
V
PN
= 300 V, V
CC
= V
BS
= 15 V, I
D
= 1.2 A
V
IN
= 0 V
5 V,
电感负载
L = 3 mH
高端和低端
MOSFET
开关
（注
2
）
t
OFF
t
rr
开关时间
E
ON
E
OFF
V
PN
= 400
V
, V
CC
= V
BS
= 15 V, I
D
= I
DP
,
RBSOA
反向偏压安全工作区
V
DS
= BV
DSS
, T
J
= 150°C
高
端和低端
MOSFET
开关 （注
3
）
整个区域
控制部分
（单个
HVIC
，除非另有说明
。
）
符号
参数
工作条件
最小值 典型值
最大值 单位
V
CC
= 15 V,
I
QCC
–
–
200
μ
A
V
CC
静态电流
BS
静态电流
施加在
V
CC
和
COM
之间
V
IN
= 0 V
V
BS
= 15
V
,
施加在
V
B(U)
– U,
V
B(V)
– V, V
B(W)
– W
I
QBS
–
–
100
μ
A
V
V
V
V
V
V
IN
= 0 V
UV
CCD
UV
CCR
UV
BSD
UV
BSR
7.4
8.0
7.4
8.0
8.0
8.9
8.0
8.9
9.4
9.8
9.4
9.8
V
V
V
V
CC
欠压保护检测电平
CC
欠压保护复位电平
BS
欠压保护检测电平
BS
欠压保护复位电平
低端欠压保护 （图
8
）
高端欠压保护 （图
9
）
V
TS
mV
600
–
790
980
2.9
–
HVIC
温度感测电压输出
导通阈值电压
V
CC
= 15 V, T
HVIC
= 25°C
（注
4
）
V
IH
V
IL
–
–
V
V
逻辑高电平
施加在
V
IN
和
COM
之间
0.8
关断阈值电压
逻辑低电平
自举二极管部分
（单个自举二极管，除非另有说明
。
）
符号
V
FB
t
rrB
参数
工作条件
最小值 典型值 最大值
单位
–
–
2.5
80
–
–
V
正向电压
I
F
= 0.1 A, T
C
= 25°C
（注
5
）
I
F
= 0.1 A, T
C
= 25°C
ns
反向恢复时间
注：
®
1. BV
是
Motion SPM
5
产品中的单个
MOSFET
的漏极和源极端子之间的绝对最大额定电压
。
考
虑到寄生电感
，
V
应远低于该值
，
因
此
V
在任何情况下不得超过
BV
。
DSS
DSS
PN
PN
2. t
和
t
包括内部驱动
IC
的传输延迟。所列出的数值是在实验室测试条件下测得，在实际应用中因为印刷电路板和布线的差异，数值也会有所不同。请参阅图
6
介绍的开关
ON
OFF
时间定义，以及图
7
中的开关测试电路。
3.
每个
MOSFET
在开关工作时的峰值电流和电压也应在安全工作区
(SOA)
的范围内。请参阅图
7
中的
RBSOA
测试电路，它与开关测试电路相同。
4. V
只能用作模块的温度感测，但不能自动关闭
MOSFE
T
s
。
ts
5.
内置自举二极管其阻抗特性约为
15
。请参阅图
2
。
©2012
飞兆半导体公司
4
FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
推荐工作条件
符号
参数
工作条件
最小值 典型值 最大值 单位
V
PN
V
CC
–
13.5
13.5
3.0
0
300
400
16.5
16.5
V
CC
0.6
–
V
V
电源电压
施加在
P
和
N
之间
15.0
控制电源电压
施加在
V
CC
和
COM
之间
施加在
V
B
和
V
S
之间
V
BS
15.0
V
高端偏压
V
IN(ON)
V
IN(OFF)
t
dead
–
–
V
输入导通阈值电压
输入关断阈值电压
防止桥臂直通的死区时间
PWM
开关频率
施加在
V
IN
和
COM
之间
V
V
CC
= V
BS
= 13.5 ~ 16.5
V
,
T
J
150°C
T
J
150°C
1
–
μ
s
kHz
f
PWM
–
15
–
Built-In Bootstrap Diode V
F
-I
F
Characteristic
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
V
F
[V]
T
C
= 25°C
图
2.
内置自举二极管特性 （典型值）
©2012
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5
FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
These values depend on PWM control algorithm
* Example
Circuit : V phase
C
1
+15 V
V
DC
P
V
HIN
0
LIN
0
Output
Note
VCC
HIN
LIN
VB
HO
VS
LO
Inverter
Output
Z
Both FRFET Off
Low side FRFET On
High side FRFET On
Shoot through
R
5
0
1
0
V
DC
1
0
C
3
C
5
COM
V
TS
1
1
Forbidden
Z
R
3
N
Open Open
Same as (0,0)
C
4
One Leg Diagram of Motion
SPM
®
5 Product
C
2
10
F
*
Example of Bootstrap Para
m
: ters
C =
C
2
= 1
F Ceramic Capacitor
1
图
3.
推荐的
MCU
接口和自举电路及其参数
注：
1.
自举电路的参数取决于
PWM
算法。上述为开关频率为
15 kHz
时的参数的典型例子。
2. Motion
SPM 5
产品和
MCU
（虚线显示部分）的每个输入端的
RC
耦合 （
R
和
C
）和
C
，可用于防止由浪涌噪声产生的错误信号。
5
5
4
3.
印刷电路板图形中的粗线应尽量短且粗，以减少电路中的寄生电感，从而导致浪涌电压的降低。旁路电容
C ,
C
和
C
应具有良好的高频特性，以吸收高频纹波电流。
1
2
3
FSB50550A
FSB50550AT
图
4.
壳体温度测量
注：
4.
将热电耦贴在
SPM 5
封装 （如果应用到，放在
SPM 5
封装和散热片中间）的散热片的顶部，以获得正确的温度测量数值。
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
20
40
60
80
100
120
140
160
T
HVIC
[
o
C]
图
5. V
的温度曲线 （典型值）
TS
©2012
飞兆半导体公司
6
FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
V
IN
V
IN
I
rr
120% of I
D
100% of I
D
V
DS
I
D
10% of I
D
I
D
V
DS
t
ON
t
rr
t
OFF
(a) Turn-on
(b) Turn-off
图
6.
开关时间定义
C
BS
V
CC
I
D
VCC
HIN
LIN
VB
HO
VS
LO
L
V
DC
+
V
DS
–
COM
V
TS
One Leg Diagram of Motion
SPM
®
5 Product
图
7.
开关和
RBSOA
（单脉冲）测试电路 （低端）
Input Signal
UV Protection
Status
RESET
DETECTION
RESET
UV
CCR
Low-side Supply, V
CC
MOSFET Current
UV
CCD
图
8.
欠压保护 （低端）
Input Signal
UV Protection
Status
RESET
DETECTION
RESET
UV
BSR
High-side Supply, V
BS
MOSFET Current
UV
BSD
图
9.
欠压保护 （高端）
©2012
飞兆半导体公司
7
FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
C
1
(
1
)
C
OM
(
2
)
V
B(U)
(17)P
(
3
)
V
C
C
(
U)
VCC
HIN
VB
HO
VS
LO
R
5
(
4
)
I
N
(U
H
)
(18)U,
V
S(U)
(
5
)
I
N
(U
L
)
V
DC
C
3
LIN
C
5
C
2
COM
(
6
)
N
.C
(
7
)
V
B(V)
(
8
)
V
C
C
(
V)
(19
)
N
U
(20
)
N
V
VCC
HIN
LIN
VB
HO
VS
LO
(
9
)
I
N
(V
H
)
(21)V,
V
S(V)
(10) IN
(V
L
)
M
COM
V
TS
(11
)
V
TS
(12
)
V
B
(
W
)
(13
)
V
C
C
(
W
)
(22
)
N
W
VCC
HIN
VB
HO
VS
LO
(14) IN
(
W
H
)
(23
)
W,
V
S(W)
(15) IN
(W
L
)
LIN
COM
(16
)
N
.C
C
4
R
4
For current-sensing and protection
15 V
Supply
C
6
R
3
图
10.
应用电路实例
注：
1.
关于引脚的位置，请参阅图
1
。
®
2. Motion SPM
5
产品和
MCU
的每个输入端的
RC
耦合
(R
和
C ,
R
和
C )
和
C
，能有效的防止由浪涌噪声产生的错误的输入信号。
5
5
4
6
4
3.
由于位于
COM
和低端
MOSFET
的源极端子之间，
R
的压降会影响低端的开关性能和自举特性。为此，稳态情况下
R
的压降应小于
1 V
。
3
3
4.
为避免浪涌电压和
HVIC
故障，接地线和输出端子之间的接线应短且粗。
5.
所有的滤波电容器应紧密连接到
Motion SPM 5
产品，它们应当具有能够很好的阻挡高频纹波电流的特性。
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FSB50550A / FSB50550AT Rev. C4
轮廓封装详图
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封装图纸作为一项服务，提供给考虑飞兆半导体元件的客户。具体参数可能会有变化，且不会做出相应通知。请注意图纸上的版本和
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或日期，并联系飞兆半导体代表核实或获得最新版本。封装规格并不扩大飞兆公司全球范围内的条款与条件，尤其是其中涉及飞兆
公司产品保修的部分。
随时访问飞兆半导体在线封装网页，可以获取最新的封装图纸：
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