EG3116D 600V 单路半桥栅极驱动芯片|屹晶 EGmicro

一、产品整体概述

EG3116D 为单通道 N‑MOS 半桥栅极驱动,SOP‑8 封装,无内置功率管,外接 N 沟 MOS/IGBT ;高端 VB 悬浮耐压600V ;VCC 供电10‑20V,典型 15V ;图腾柱输出拉 2A、灌 2.5A;HIN、LIN 双双高电平有效;芯片无硬件桥臂互锁,允许上下管同时导通,死区与防直通完全依赖 MCU 软件;HIN、LIN 引脚内置 200kΩ 下拉,输入悬空输出关闭;具备 VCC+VB 双路欠压锁存;静态电流典型 200μA;最高开关频率 500kHz;适配 3.3V/5V MCU;用于高压快充、无刷 BLDC 电机、变频水泵、600V 降压电源、高压 D 类功放。

版本对比:和 EG21814 逻辑特性类似(无硬件互锁),但为 SOP‑8 封装,集成 VCC+VB 双欠压保护;EG21814 是 SOP‑14 并且信号地 / 功率地分离。

二、五大核心差异化硬件优势

‑ 600V 高压自举悬浮半桥,大驱动电流 母线耐压最高 600V;VCC 工作 10‑20V;拉 2A、灌 2.5A,适配大栅电荷 MOS、IGBT;必须外接自举二极管 + 自举电容;逻辑高阈值 3.0V,MCU IO 直驱。

‑ VCC、VB 双路独立欠压锁存保护 VCC 开启 8.8V / 关断 8.2V;VB 悬浮电源开启 8.6V / 关断 8.1V;任意一路欠压直接关断 HO、LO,避免 MOS 驱动电压不足造成器件不完全导通过热损坏。

‑ 双双高有效逻辑,无硬件互锁保护 HIN 控制上管 HO,LIN 控制下管 LO;HIN=1 则 HO 输出高;LIN=1 则 LO 输出高;芯片内部不做互锁,硬件层面允许 HIN、LIN 同时为高,会造成桥臂直通炸管,MCU 软件必须严格控制时序、插入死区。

‑ 输入内置下拉,浮空安全 HIN、LIN 均内置 200kΩ 下拉电阻;引脚悬空 HO、LO 输出低电平,防止上电 IO 浮空误导通功率器件。

‑ SOP‑8 标准贴片封装 外围精简,VCC 旁路电容、自举回路、栅极电阻即可搭建电路。

三、内置功能与重要限制

✅内置功能

  1. 自举悬浮电平位移,需外接自举二极管;
  2. VCC+VB 双路独立欠压锁存保护;
  3. HIN、LIN 内置 200kΩ 下拉,输入悬空输出关闭;
  4. 输入脉冲滤波,抑制尖峰干扰。

⚠️重要限制

  1. 仅栅极驱动,无内置 MOS,功率管全部外置;
  2. 无硬件死区、无桥臂互锁!硬件允许上下管同时导通,防直通、死区全部依靠 MCU 软件实现;
  3. 无芯片内置过温、无硬件过流保护;MOS 故障依靠外部采样 + MCU 处理;
  4. 没有 nFAULT 故障输出引脚,故障直接关断输出。

四、引脚功能定义(SOP‑8)

表格

引脚号 引脚名 I/O 功能简述
1 VCC Power 芯片供电 10‑20V;就近接 0.1μF 高频旁路电容
2 HIN I 高端输入,高电平有效;内置 200kΩ 下拉电阻
3 LIN I 低端输入,高电平有效;内置 200kΩ 下拉电阻
4 GND GND 芯片信号与功率地
5 LO O 低端 MOS 栅极驱动输出
6 VS O 高端悬浮参考点,半桥中点
7 HO O 高端 MOS 栅极驱动输出
8 VB Power 高端悬浮自举电源,接外部自举二极管阴极、自举电容

输入输出逻辑真值表 | HIN | LIN | HO | LO | 工作状态 | |---|---|---|---|---| | 0 | 0 | 0 | 0 | 上下管全部关断 | | 0 | 1 | 0 | 1 | 仅下管导通 | | 1 | 0 | 1 | 0 | 仅上管导通 | | 1 | 1 | 1 | 1 | 上下管同时导通(芯片允许,MCU 必须禁止该状态) |

五、外围元器件标准化选型规范

  1. VCC 旁路电容:VCC‑GND 之间 0.1μF 高频陶瓷电容紧贴引脚。
  2. 自举回路:VB‑VS 接自举电容;VB 外接耐压≥600V 快恢复自举二极管至 VCC;电容根据 MOS 栅电荷 Qg、工作频率选型。
  3. 栅极电阻 Rg:HO、LO 输出串联栅极电阻,靠近 MOS 栅极,抑制栅极振荡振铃。
  4. 功率器件:外接 N 沟道 MOS/IGBT 组成半桥拓扑,母线最高 600V。
  5. MCU 逻辑:软件必须严格管理 HIN/LIN 时序,手动加入死区,严禁 HIN 与 LIN 同时为高。

六、PCB 布线硬性规范

  1. VCC 旁路电容紧贴 VCC‑GND 引脚。
  2. 外部自举二极管、自举电容紧靠 VB、VS 引脚,缩短悬浮回路,减小寄生电感。
  3. HO、LO 栅极驱动走线尽量短;栅极电阻靠近 MOS 栅极,减小栅极环路,抑制高频振铃。
  4. VS 为 600V 高压桥臂中点,走线远离 HIN/LIN 逻辑信号线,避免高压噪声耦合误触发逻辑。
  5. 功率大电流回路与芯片小信号逻辑回路分开布局;GND 单点汇合,降低地弹噪声。

七、主流应用场景

600V 以内半桥拓扑:高压快充开关电源、无刷 BLDC 电机驱动器、变频水泵、电动车控制器、600V 降压电源、高压 Class‑D 音频功放。

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