Intersil HIP4081AIP — Описание и характеристики

Общее описание

HIP4081AIP — это высоковольтный, высокочастотный драйвер затворов MOSFET (H-Bridge Driver) от компании Intersil (ныне Renesas). Микросхема предназначена для управления полным H-мостом (4 N-канальных MOSFET) в импульсных источниках питания, драйверах двигателей постоянного тока, инверторах и классах D усилителях.

Ключевая особенность — встроенный charge pump, позволяющий управлять верхними (high-side) N-канальными MOSFET без дополнительного источника питания затвора, что критично для 100% режима ШИМ.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Тип | Двухфазный H-Bridge драйвер затворов | | Напряжение питания (VDD) | 9.5 … 15 В (тип. 12 В) | | Максимальное напряжение шины (VBUS) | 95 В | | Напряжение BV (Boost) | до 105 В (95 В + VDD макс) | | Пиковый выходной ток | ±2.5 А | | Ток charge pump | ~ 50 мА (тип.) | | Частота переключения | до 500 кГц (реально до 1 MГц с малыми затворами) | | Время задержки распространения | ~ 55 нс | | Время нарастания/спада (Rise/Fall) | ~ 10 нс (при CL = 1000 пФ) | | Напряжение логики (VDD_logic) | CMOS/TTL совместимые входы (от VDD) | | Рабочая температура | −40 … +85 °C (промышленный) | | Корпус | 16-pin DIP (P), 16-pin SOIC (IB) | | Boot/Charge-pump конденсатор | 0.1 … 1 мкФ внешний | | Мёртвое время (deadtime) | задаётся внешним резистором (стр. HIP4081A) | | Защиты | UVLO (Under-Voltage Lock-Out), от сквозного тока |

Цоколёвка (16-pin DIP/SOIC)

| Пин | Обозначение | Назначение | |---|---|---| | 1 | BHB | Bootstrap низкой стороны B | | 2 | BHS | Возврат bootstrap B | | 3 | BHI | Вход верхнего B | | 4 | BLI | Вход нижнего B | | 5 | BLO | Выход нижнего B | | 6 | BHO | Выход верхнего B | | 7 | BHB_pump | Выход charge pump B | | 8 | VDDP | Питание нижнего драйвера B | | 9 | AHLO | Выход нижнего A | | 10 | ALO_(GND) | GND | | 11 | AHI | Вход верхнего A | | 12 | ALI | Вход нижнего A | | 13 | AHO | Выход верхнего A | | 14 | AHB | Bootstrap верхнего A | | 15 | DIS | Disable (выключение всех выходов) | | 16 | VDD | Питание логики и charge pump |

Парт-номера семейства HIP408x

| Парт-номер | Описание | |---|---| | HIP4081AIP | H-Bridge драйвер, DIP-16, промышл. темп. | | HIP4081AIB | H-Bridge драйвер, SOIC-16 | | HIP4081AIBT | H-Bridge драйвер, SOIC-16, лента/рулон | | HIP4080AIP | Аналог, DIP-16 (старая версия) | | HIP4080AIB | Аналог, SOIC-16 | | HIP4082IP | Драйвер верхнего плеча, DIP-14 | | HIP4082IB | Драйвер верхнего плеча, SOIC-14 | | HIP4083IP/IB | Драйвер верхнего плеча | | HIP4086AP/AB | Full-bridge драйвер с пониженным током | | HIP2103/HIP2104 | Современная замена (Renesas) |

Совместимые модели / аналоги

Полные аналоги / функциональная замена

• Renesas HIP4081AIP — прямое современное обозначение (тот же кристалл).
• UCC27714 (Texas Instruments) — аналогичный высоковольтный драйвер H-моста.
• IR2110 / IR2113 (Infineon/IR) — драйвер полумоста (требует 2 шт. на мост).
• LM5100 / LM5104 (TI).
• FAN7388 / FAN7392 (ON Semiconductor/Fairchild).
• Si8233 / Si8230 (Silicon Labs — изолированные).

H-мосты / драйверы на том же кристалле

• HIP4080A — аналог с близкими свойствами.
• HIP4086 — упрощённый 3-фазный драйвер (не полная замена).

Совместимые MOSFET (типичные силовые ключи)

Драйвер способен качать затворы MOSFET с емкостью до ~2 нФ, наиболее часто применяется с:

• IRFZ44N, IRF3205, IRF1404
• IRFP250, IRFP264
• FQP30N06, STP55NF06
• IRLZ44N (логические)
• SUP75N06, SUP85N10

Типовые применения схем

• Драйверы коллекторных двигателей (DC brushed)
• Усилители класса D
• Инверторы 12/24/48 В → AC
• Медленные/быстрые ШИМ-мостовые преобразователи
• Источники UPS и инверторы солнечных панелей

Краткая рекомендация по применению

1. Размещать близко к затворам, дорожки VDD и GND — короткими.
2. Между VBUS и VB каждого плеча — bootstrap-диода Шоттки (напр. 1N5819, MUR120) и конденсатор 0.1–1 мкФ, X7R/Х7S.
3. По питанию VDD — 1 мкФ керамика + 10 мкФ тантал.
4. Резистор между пином HB и HS — 10 Ом, ограничивает зарядный ток bootstrap.
5. При частоте >200 кГц использовать Hoffman-ловушки и раздельные витки.

Если нужно — могу нарисовать типовую схему включения HIP4081AIP с H-мостом, либо рассчитать цепь bootstrap и мёртвое время под конкретные MOSFET.