FSB50550US Motion SPM® 5 系列模块：高性能逆变器解决方案

在电子工程师的工作中，寻找高性能、可靠的逆变器解决方案是一项重要任务。今天，我们就来深入了解一下 FSB50550US Motion SPM® 5 系列模块，看看它能为我们带来哪些独特的优势。

文件下载：FSB50550USCN-D.pdf

产品背景与整合信息

飞兆半导体的 FSB50550US 如今已成为安森美半导体（ON Semiconductor）的一部分。由于系统整合需求，部分飞兆可订购的零件编号需要更改，原编号中的下划线（_）将改为破折号（-），大家可到安森美半导体网站核实更新后的器件编号，最新的订购信息也能在该网站找到。

特性亮点

电气与保护特性

• 认证与参数：该模块通过 UL 第 E209204 号认证（UL1557），采用 500V (R_{DS(on)}=1.4 Omega)（最大值）的 FRFET MOSFET 三相逆变器，具备栅极驱动器和保护功能。其低端 MOSFET 的三个独立开源引脚可用于三相电流感测，高电平有效接口适用于 3.3 / 5 V 逻辑电平，采用施密特触发脉冲输入。
• 电磁干扰优化：针对低电磁干扰进行了优化设计，这对于对电磁环境要求较高的应用场景非常重要，能有效减少干扰对其他设备的影响。
• HVIC 应用：配备用于栅极驱动和欠压保护的 HVIC，绝缘等级达到 (1500 V_{rms}) 分钟，湿度敏感等级（MSL）为 3，并且符合 RoHS 标准，在环保和可靠性方面表现出色。

封装与订购信息

器件标识	器件	封装	卷尺寸	包装类型	数量
FSB50550US	FSB50550US	SPM5H - 023	330 mm	卷带和卷盘	450

性能参数

绝对最大额定值

• 逆变器部分：单个 MOSFET 的漏极 - 源极电压 (V{DSS}) 额定值为 500V，在不同温度下的漏极持续电流有所不同，如 (T{C}=25°C) 时为 2.0A，(T{C}=80°C) 时为 1.5A，漏极峰值电流 (I{DP}) 在 (T{C}=25°C)、(PW < 100 μs) 时为 5.0A，最大功耗 (P{D}) 在 (T_{C}=25°C) 时为 14.5W。
• 控制部分：控制电源电压 (V{CC}) 额定值为 20V，高端偏压 (V{BS}) 为 20V，输入信号电压 (V{IN}) 范围是 -0.3 ~ (V{CC} + 0.3) V。
• 热阻与温度范围：结点 - 壳体的热阻 (R{θJC}) 为 8.6 °C/W，工作结温 (T{J}) 范围是 -40 ~ 150 °C，存储温度 (T{STG}) 范围是 -50 ~ 150 °C，绝缘电压 (V{ISO}) 为 1500 (V_{rms})。

电气特性

• 逆变器部分：漏极 - 源极击穿电压 (BV{DSS}) 为 500V，击穿电压温度系数 (Delta BV{DSS} / Delta T{J}) 为 0.53 V，零栅极电压漏极电流 (I{DSS}) 最大为 250 μA，漏极至源极静态导通电阻 (R{DS(on)}) 典型值为 1.0 Ω，最大值为 1.4 Ω，漏极 - 源极二极管正向电压 (V{SD}) 最大为 1.2 V，开关时间 (t{ON}) 典型值为 600 ns，(t{OFF}) 为 500 ns，反向恢复时间 (t{rr}) 为 100 ns，开通能量 (E{ON}) 为 60 μJ，关断能量 (E_{OFF}) 为 10 μJ。
• 控制部分：(V{CC}) 静态电流 (I{QCC}) 最大为 160 μA，(V{BS}) 静态电流 (I{QBS}) 最大为 100 μA，低端和高端欠压保护检测电平 (UV{CCD}) 和 (UV{BSD}) 范围是 7.4 - 9.4 V，复位电平 (UV{CCR}) 和 (UV{BSR}) 范围是 8.0 - 9.8 V，导通阈值电压 (V{IH}) 为 3.0 V，关断阈值电压 (V{IL}) 为 0.8 V，输入偏置电流 (I{IH}) 最大为 20 μA，(I{IL}) 最大为 2 μA。

推荐工作条件

电源电压 (V{PN}) 范围是 300 - 400 V，控制电源电压 (V{CC}) 和高端偏压 (V{BS}) 范围是 13.5 - 16.5 V，输入导通阈值电压 (V{IN(ON)}) 为 3.0 - (V{CC}) V，输入关断阈值电压 (V{IN(OFF)}) 为 0 - 0.6 V，防止桥臂直通的死区时间 (t{dead}) 为 1.0 μs，PWM 开关频率 (f{PWM}) 为 15 kHz。

引脚描述

该模块共有 23 个引脚，每个引脚都有其特定的功能，如 COM 为 IC 公共电源接地，V B(U) 为 U 相高端 MOSFET 驱动的偏压等。在设计电路时，需要准确了解每个引脚的作用，以确保模块的正常工作。

应用与注意事项

应用场景

FSB50550US 主要应用于小功率交流电机驱动器的三相逆变器驱动，为交流感应、无刷直流电机和 PMSM 电机提供高性能逆变器输出平台。

注意事项

• 在使用过程中，要注意每个低端 MOSFET 的源极端子与 Motion SPM® 5 中的电源接地或偏压接地不连接，外部连接需按照规定进行。
• 推荐的自举二极管 D1 应具有软关断和快速恢复特性，额定电压为 600 V，自举电路的参数取决于 PWM 算法。
• 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，旁路电容 (C{1})、(C{2}) 和 (C_{3}) 应具有良好的高频特性，以吸收高频纹波电流。

总结

FSB50550US Motion SPM® 5 系列模块凭借其丰富的特性、出色的性能参数和广泛的应用场景，为电子工程师提供了一个可靠的逆变器解决方案。在实际设计中，我们需要充分了解其各项参数和注意事项，以确保设计的电路能够稳定、高效地运行。大家在使用过程中有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。