SS6203D 200V 单路半桥栅极驱动芯片|LeadPower 率能半导体

一、产品整体概述

SS6203D 为双输入半桥 N‑MOS/IGBT 栅极驱动,SOP‑8 封装,无内置功率管,外接 N 沟 MOS/IGBT 组成半桥 ;高端 VB 悬浮耐压 200V;VCC 供电 10‑18V,典型 15V;输出拉电流 + 1.0A、灌电流‑1.5A;HIN 高电平有效,\(\overline{LIN}\)低电平有效;芯片内置固定硬件死区典型 100ns;具备 VCC 欠压 UVLO 保护;兼容 3.3V/5V MCU 逻辑;最高工作频率 500kHz;卷带包装 4000pcs / 盘;面向无刷 BLDC 电机、电动车控制器。

版本对比:HIN 高、LIN 低有效,需要外接自举二极管 + 自举电容;只有 VCC 侧欠压,没有 VB 悬浮电源欠压保护。

二、五大核心差异化硬件优势

‑ 200V 高压自举悬浮半桥驱动 母线最高 200V;VCC 推荐 15V,最大 18V;拉 1A、灌 1.5A 驱动能力,适配中小栅电荷 MOS;必须外接自举二极管、自举电容;逻辑高阈值 2.5V,支持 3.3V/5V 单片机 IO 直接驱动。

‑ 内置硬件固定死区时间 硬件死区典型 100ns,减少 MCU 软件死区配置工作量,抑制桥臂直通风险。

‑ 特殊双输入逻辑:HIN 高有效,\(\boldsymbol{\overline{LIN}}\)低电平有效 上管由 HIN 高电平开启;下管由\(\overline{LIN}\)拉低开启;不能直接 pin‑to‑pin 替换双双高有效驱动芯片,MCU 软件逻辑必须匹配。

‑ VCC 电源欠压锁存保护 VCC 欠压阈值典型 4.4V,低于阈值关闭 HO、LO 输出,避免驱动电压不足造成 MOS 不完全导通过热;无 VB 悬浮侧欠压检测。

‑ SOP‑8 通用贴片封装 外围电路简单,VCC 旁路电容、外部自举回路、栅极电阻即可搭建半桥驱动。

三、内置功能与重要限制

✅内置功能

  1. 自举悬浮电平位移,必须外接自举二极管;
  2. 内置典型 100ns 硬件死区;
  3. VCC 电源欠压 UVLO 保护;
  4. 脉冲滤波电路,抑制输入尖峰干扰;
  5. 支持最高 500kHz 开关频率;兼容 3.3V/5V 逻辑电平。

⚠️重要限制

  1. 仅栅极驱动,无内置 MOS,功率管全部外置;
  2. HIN 高有效、\(\boldsymbol{\overline{LIN}}\)低有效,MCU 程序逻辑需要适配;
  3. 仅 VCC 欠压,无 VB 悬浮电源欠压保护;VB 供电异常不会触发芯片保护;
  4. 无硬件全局 SD 关断引脚;无芯片过温、硬件过流保护;
  5. 无 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 10‑18V,就近接高频旁路电容
2 HIN I 高端输入,高电平有效
3 \(\boldsymbol{\overline{LIN}}\) I 低端输入,低电平有效
4 GND GND 芯片地
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与自举电容

输入输出逻辑真值表 | HIN | \(\boldsymbol{\overline{LIN}}\) | HO | LO | 工作状态 | |---|---|---|---|---| | L | H | L | L | 全部关断 | | L | L | L | H | 仅下管导通 | | H | H | L | L | 全部关断 | | H | L | H | L | 仅上管导通 |

五、外围元器件标准化选型规范

  1. VCC 旁路电容:VCC‑GND 放置 0.1μF 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≥200V 快恢复自举二极管至 VCC;电容选型参考 MOS 栅电荷与工作频率。
  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,母线电压不超过 200V。
  5. MCU 逻辑:严格匹配 HIN 高、\(\overline{LIN}\)低有效逻辑。

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 栅极走线尽量短;栅极电阻靠近 MOS 栅极,缩小栅极环路抑制振铃。
  4. VS 为 200V 高压桥臂中点,走线远离 HIN、\(\overline{LIN}\)逻辑信号线,防止高压噪声耦合误触发。
  5. 功率回路与小信号逻辑回路分区布局,GND 单点汇合,降低地弹噪声。

七、主流应用场景

200V 以内半桥拓扑:BLDC 无刷电机驱动器、电动车控制器。

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