Jilin-Sino-Microelectronics-SPE30S60F-E
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华微斯帕克
SPE30S60F-E
规格书
主要功能及额定参数：
智能功率
模块
600V/30A
三
相全桥驱动
600V/30A
三相直流转交流逆变器
内置低损耗沟道栅
–
场截止型
IGBT
下臂
IGBT
发射极输出
内置带限流电阻的自举二极管
特点：
IGBT
驱动：增强型输入滤波，上下臂互锁，
高速
600V
电平转换，电源欠压保护，短路
（过流）保护，温度保护和温度输出。
故障信号：对应于短路（过流）、过温和低
侧电源欠压故障。
输入接口：兼容
3.3V&5V
输入信号，高电平
有效。
订货信息
产品名称
封装形式 无卤素
包装方式
2A01-0524-16 SPE30S60F-E
DIP25-CU
是
条管
应用：
空调压缩机
低功率变频器
模块内部电路图
图1：内部电路图
文件编号：
SPE3-TS-054
版本：1
.0
修改日期：
2021-3-4
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SPE30S60F-E
规格书
管脚说明
VN1
VN1
图
2
：引脚图
管脚编号
管脚名称
管脚描述
1
NC
VUFB
VVFB
VWFB
UP
无连接
U
相上臂
驱动电源端子
V
相上臂
驱动电源端子
W
相上臂
驱动电源端子
U
相上臂
控制信号输入端子
V
相上臂
控制信号输入端子
W
相上臂
控制信号输入端子
控制电源端子
2
3
4
5
6
VP
7
WP
VP1
VNC
UN
8
控制电源
GND
端子
U
相下臂
控制信号输入端子
V
相下臂
控制信号输入端子
W
相下臂
控制信号输入端子
控制电源端子
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
VN
WN
VN1
FO
故障输出端子
CIN
VNC
VOT
NW
NV
短路保护触发电压检测端子
控制电源
GND
端子
温度检测输出端子
W
相下臂
IGBT
发射极端子
V
相下臂
IGBT
发射极端子
U
相下臂
IGBT
发射极端子
W
相输出端子
NU
W
V
相输出端子
V
U
相输出端子
U
P
逆变器直流输入端子
无连接
NC
文件编号：
SPE3-TS-054
版本：1
.0
修改日期：
2021-3-4
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SPE30S60F-E
规格书
最大额定值
(Tj=25°C,
除非特殊说明）
逆变部分
记号
项目
条件
应用于
P- NU, NV, NW
之间
应用于
P- NU, NV, NW
之间
额定值
450
单位
电源电压
V
V
V
CC
V
CC(Surge)
V
CES
± I
C
电源电压（含浪涌）
集电极
–
发射极间电压
集电极电流
500
600
V
30
A
T
C
= 25°C
（
Tc
测试方法见图
3
）
T
C
= 25°C,
脉冲宽度小于
1ms
T
C
= 25°C
，单晶片
集电极电流（峰值）
集电极功耗
60
A
± I
CP
P
C
103
W
°C
结温
Tj
-40~+150
(
见备注
1)
备注
1
：
IPM
功率晶片最大额定结温为
150°C(@
表面温度
T
C
≤ 100°C)
。然而
,
为了确保
IPM
运行安全，结温应限定于
Tj(av) ≤
125°C (@
表面温度
Tc ≤ 100°C)
。
控制部分
记号
V
DB
V
D
项目
上桥臂控制电源电压
控制电源电压
条件
额定值
20
单位
V
应用于
UFB – U, VFB-V, WFB-W
之间
应用于
VP1 – VNC
之间，
VN1 – VNC
之间
应用于
UP, VP, WP, UN ,VN ,WN – VNC
之间
应用于
FO – V
NC
之间
20
V
输入信号电压
-1~10
V
V
IN
故障输出电压
-0.5~VD+0.5
1.5
V
V
FO
I
FO
故障输出电流
FO
端子吸入电流值
mA
V
电流检测端输入电压
-0.5~VD+0.5
V
SC
应用于
CIN – V
NC
之间
全系统
记号
项目
条件
额定值
单位
V
D
= V
DB
= 13.5 ~ 16.5V
电源电压自己保护范围（短路）
400
V
V
CC(PROT)
Tj= 150°C,
无重复
,
时间小于
2us
模块正常工作壳体温度
贮存温度
Tc
-20 ~ +100
-40 ~ +125
1500
°C
°C
Tstg
Viso
绝缘耐压
正弦波
60Hz
，
AC 1
分钟，在插脚和散热片之间
Vrms
图
3
：壳温测试点
文件编号：
SPE3-TS-054
版本：1
.0
修改日期：
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SPE30S60F-E
规格书
热阻
记号
项目
条件
单个
IGBT
元件
最小值
典型值
最大值
1.6
单位
°C/W
°C/W
Rth(j-c)Q
Rth(j-c)F
–
–
–
–
结点到壳的热阻
单个
FRD
元件
2.5
电气特性
(Tj= 25°C,
除非特殊说明
)
逆变部分
记号
项目
条件
最小值 典型值
最大
值
单
位
V
D
= V
DB
= 15V
–
–
1.75
2.0
2
–
V
V
V
IN
= 5V, I
C
=30A, Tj= 25°C
集电极与发射极间饱和电压
V
CE(sat)
V
D
= V
DB
= 15V
V
IN
= 5V, I
C
=30A, Tj= 125°C
1.36
850
290
580
55
1.6
V
n
s
V
F
t
ON
FWD
正向导通电压
开关时间（备注
2
）
V
IN
= 0V
，
I
C
=-30A, Tj = 25°C
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
V
CC
= 300V, V
D
= V
DB
= 15V
–
–
t
C(ON)
t
OFF
t
C(OFF)
t
rr
n
s
n
s
n
s
n
s
uJ
uJ
uA
mA
I
C
=30A
V
IN
= 0V
—
5V,
感性负载
–
210
114
420
–
–
开通损耗
关断损耗
168
486
65
1
E
on
I
C
= 15A, V
CC
= 400V, V
D
=V
DB
= 15V
R
G
= 22Ω, L = 1.0mH, Tj = 25°C
E
off
V
CE
= V
CES
Tj= 25°C
V
CE
= V
CES
Tj= 125°C
集电极到发射极漏电流
I
CES
–
备注2：
和
t
ON
t
OFF
包括驱动I 内部传输延迟时间。
t
C(ON)
和
t
C(OFF)
是IGBT 自身被内部给定门极驱动条件下的开关时间。详见图4。
C
图
4
：开关时间定义
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文件编号：
SPE3-TS-054
版本：1
.0
修改日期：
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SPE30S60F-E
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控制部分
记号
项目
V
D
静态电流
条件
VP1-VNC
最小值
典型值
最大值
单位
V
D
= 15V
V
IN
= 5V
–
0.36
1
mA
I
D
UFB – U, VFB – V,
WFB – W
V
DB
= 15V
V
IN
= 5V
–
100
–
220
–
uA
V
I
DB
V
DB
静态电流
Vsc = 0V, FO
脚通过
10K
电阻上拉至
4.6
V
FOH
故障输出电压
5V
–
–
0.3
V
V
V
FOL
Vsc =1V, I
FO
=1.5mA
V
D
= 15V
短路正向触发阙值
短路负向触发阙值
Vsc,TH+
0.37
0.47
0.65
Vsc,TH-
0.2
0.4
–
V
V
D
= 15V
触发电平
复位电平
触发电平
复位电平
I=1.5mA
9.0
10.4
11.2
10.4
11.2
50
11.0
12.0
11.0
12.0
90
UV
DD
UV
DR
10.0
9.0
电源欠压保护控制
V
UV
DBD
UV
DBR
Ron,FLT
T
FO
10.0
故障低有效阻抗
故障输出脉冲宽度
输入信号滤过时间
(UP/VP/WP,
ohm
uS
20
70
90
140
290
530
–
nS
t
FIL,IN
V
IN
= 0 V & 5 V
UN/VN/WN)
270
780
CIN
输入信号滤过时
nS
V
t
CINMIN
V
IN
= 0 V or 5 V,V
CIN
= 5 V
间
开启阙值电压
关断阙值电压
1.5
1
2.5
1.4
1.65
4.19
140
—
V
IN(ON)
应用于
UP,VP,WP,UN,VN,WN
和
VNC
2.2
1.26
1.59
之间
V
IN(OFF)
Tc=90
℃
1.53
4.15
100
—
V
温度输出
V
OT
Tc=25
℃
4.17
120
10
OTt
过温保护
LVIC温度
℃
OTrh
过温保护迟滞
BSD
正向电压
LVIC
迟滞温度
I
F
=10mA
包含电压
–
3.3
5
V
V
F
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版本：1
.0
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图
5
：
V
OT
输出电压曲线
IPM内置IC
温度信号
MCU
基准
5k
Ω
图6：VOT输出电路
（
1
）使用温度监测功能时，连接
5kΩ
的
VOT
引脚，省去内部
OTP
功能，如果使用内部超温停机功能，保持
VOT
引脚打开（无连接）。
然而
VOT
也可操作，但精确度较低。
（
2
）在
3.3V
单片机等低压控制器上使用
VOT
时，
VOT
输出可能超过控制电源电压温度上升过快时为
3.3V
。如果系统使用低压控制器，
建议插入夹钳控制器控制电源和
VOT
输出之间的二极管，用于防止过电压破坏。
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推荐工作条件
记号
数值
单位
项目
条件
最小值
典型值
300
最大值
电源电压
0
–
400
–
V
V
应用于
P – NU, NV, NW
之间
应用于
VP1 – VNC
之间
应用于
VUFB – U, VVFB – V,
VWFB-W
之间
V
cc
V
D
控制电源电压
15
上臂控制电源电压
–
15
–
V
V
DS
死区时间
1
–
–
–
–
us
t
dead
各桥臂输入对应
, Tc<=100
℃
-20
℃≤
Tc
≤
+100
℃
PWM
频率
20
kHz
f
PWM
-20
℃≤
Tj
≤
+150
℃
ON
0.7
0.7
-20
us
us
最小输入信号脉冲宽度
结温
PWM
Tj
OFF
125
℃
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机械特性
数值
参数
条件
单位
最小值
典型值
最大值
–
–
安装扭矩
设计平面度
重量
螺丝钉尺寸：
M3
0.69
–
N•m
um
g
见图7
-50
–
+120
–
7
图7：平面度检测位置
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应用指南
增强型输入滤波
增强型滤波器能够改善
HVIC
内部模块的输入
/
输出脉冲的一致性及有助于滤除尖峰干扰信号和窄脉冲，如下
图
8
和
图
9
是经典型输入滤波器和增强型输入滤波器演示图。
输入
输入
t
FIL,IN
t
FIL,IN
输出
输出
输入
输出
输入
输出
t
FIL,IN
t
FIL,IN
图8：典型输入滤波
图9：增强型输入滤波
保护功能时序图
图10：直通保护
备注3：
HO
和
LO
为内部
HVIC
门极输出信号。
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图
11
：欠压保护时序图
(
低侧
)
a1 :
电源电压上升：当该电压上升到欠压恢复点，在下一个欠压信号被执行前该线路将启动运行。
a2 :
正常运行
: IGBT
开启并加载电流。
a3 :
欠压检测点
(UV
Dt
)
。
a4 :
不管输入是什么信号，
IGBT
都是关闭状态。。
a5 :
故障输出开启。
a6 :
欠压恢复
(UV
Dr
)
。
a7 :
正常运行
: IGBT
导通并加载负载电流。
图
12
：欠压保护时序图
(
高侧
)
b1 :
电源电压上升：当该电压上升到欠压恢复点，在下一个欠压信号被执行前该线路将启动运行。
b2 :
正常运行
: IGBT
导通并加载负载电流。
b3 :
欠压检测
(UV
DBt
)
。
b4 :
不管输入是什么信号，
IGBT
都是关闭状态。
b5 :
欠压恢复
(UV
DBr
)
。
b6 :
正常运行
: IGBT
导通并加载负载电流。
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图
13
：短路电流保护时序图（只适合于低侧）
(
通过外部分流电阻连接
)
c1 :
正常运行
: IGBT
导通载流。
c2 :
短路电流检测
(CIN
触发器
).
c3 : IGBT
门极被强制关断
.
c4 : IGBT
关断。
c5 :
故障输出定时器开始运行
:
故障输出信号的脉冲宽度是由外部电容
CFO
设定。
c6 :
输入“
L
”
: IGBT
关闭。
c7 :
输入“
H
”
: IGBT
开通，但是故障信号作用期间，
IGBT
不导通。
c8 : IGBT
关断。
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输入
/
输出接口电路
图
14
：推荐的
MCU
输入输出接口电路
备注
4
：由于
PWM
的控制方式和实际应用电路的阻抗及线路板的阻抗，
RC
去耦可能会有变化。
备注
5
：逻辑输入要和标准的
CMOS
或
LSTTL
输出相匹配。
分流电阻接线
旁路电阻和控制地之间的连接应该尽量短
图
15
：旁路电阻接线注意事项
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典型应用电路图
图
16
：典型应用电路
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外形封装图
图
17
：封装外形图
温馨提示：
处理废弃电子产品，应当符合国家有关资源综合利用、环境保护、劳动安全和保障人体健康
的要求。请按当地规定处理，不可将它们作为生活垃圾处理。
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修改记录
版本
第
1
版
制作者
修改日期
修改内容
初始版本
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15 / 15
