深入解析 onsemi FAD1110 - F085 点火门驱动 IC

在电子工程领域，点火系统的性能对于众多设备的正常运行至关重要。今天，我们将深入探讨 onsemi 公司的 FAD1110 - F085 点火门驱动 IC，这款产品为点火系统带来了高效、可靠的解决方案。

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产品概述

FAD1110 - F085 专门设计用于直接驱动点火 IGBT，并控制线圈的电流和火花事件。通过输入引脚可以控制线圈电流，当差分输入驱动为高电平时，FAD1110 - F085 的输出使能，开启 IGBT 并开始给线圈充电。

关键特性

输入处理与抗干扰

• 差分输入：具备差分输入功能，可有效抑制接地偏移干扰，信号线路输入缓冲设计进一步增强了抗干扰能力。
• 输入尖峰滤波器：能够抑制持续时间小于 13μs 的差分输入信号，避免因短暂的尖峰信号导致误操作。

工作模式与保护机制

• 多电源工作：可从点火线或电池线获取电源，具有 - 2V 到 3V 的接地偏移容限。
• 可编程最大导通时间：内置最大导通时间定时器，若输入持续时间超过编程时间，将关闭 IGBT。该时间间隔可通过外部电容进行修改。当超过最大导通时间时，FAD1110 - F085 会进入硬关机模式（HSD），立即关闭 IGBT。
• 电流限制：在充电过程中，可将 IGBT 的集电极电流限制在 (I{C(lim)})，通过点火 IGBT 发射极支路中的感测电阻将信号输入到 FAD1110 - F085 的 (V{SENSE}) 引脚来实现。

环保设计

该产品为无铅器件，符合环保要求。

应用场景

FAD1110 - F085 采用 SO8 封装或裸片销售，是一款功能齐全的智能点火 IGBT 驱动器。在“线圈上开关”应用中具有显著优势，特别是对点火驱动器的尺寸和系统性能有较高要求的场景。

订购信息

部件编号	工作温度范围	封装	包装数量
FAD1110 - F085	- 40°C 到 150°C	8 - SOIC	2500 个/卷带包装

推荐外部组件

组件	描述	供应商	参数	典型值	单位
RBAT	限制负载突降时的瞬态电流		R	200 到 300	Ω
CBAT	电池或点火电压滤波		C	0.47	μF
CBAT1	电池噪声瞬变滤波		C	10	nF
CINC	抗噪声干扰		C	10	nF
CIND	差模抗噪声干扰		C	1	nF
RSENSE	感测集电极电流		R	20	mΩ
RINH	高输入电阻		R	1	kΩ
RINL	低输入电阻		R	1	kΩ
RIN	调整输入阻抗		R		Ω

电气特性

电源条件

• 工作电压：线圈开关功能的工作电压范围为 4V 到 28V。
• 电源电流：在 (TJ = 150°C)，(VBAT = 28V)，输入为 5V 时，电源电流为 4mA。
• 电池钳位电压：当 (IBATT = 10mA) 时，电池钳位电压在 33V 到 40V 之间。

感测引脚条件

• 感测电压：电流限制时的感测电压在 200mV 到 240mV 之间。
• 输入尖峰滤波器延迟：输入信号上升和下降沿的延迟为 13μs。
• 开启和关闭延迟时间：开启延迟时间和关闭延迟时间均为 17μs。

输入控制条件

• 差分输入电压：差分输入低电压在 1.3V 到 2.1V 之间，差分输入高电压在 1.7V 到 2.7V 之间。
• 输入电压滞回：输入电压滞回在 0.25V 到 0.75V 之间。
• 输入电流：输入电流与输入电压有关，在不同电源电压下有相应的计算公式。
• 共模电压：(V{INH}) 和 (V{INL}) 相对于地的共模电压范围为 - 2V 到 3V。

栅极输出电压

• 栅极最大电压：在 16K 下拉电阻条件下，栅极最大电压在 4.5V 到 6V 之间。
• 栅极低电压：在 (0mA < IGATE < 0.4mA) 且 (T = 25°C) 时，栅极低电压在 0.0V 到 0.4V 之间。

诊断功能与保护

• 最小导通时间电容：最小导通时间电容为 5nF。
• 最大导通时间：当 (CSSD = 50nF) 时，最大导通时间在 65ms 到 135ms 之间。
• CSSD 引脚电流：为实现最大导通时间，CSSD 引脚电流在 0.75μA 到 1.25μA 之间。

典型性能特性

输入与尖峰滤波

当 INH 和 INL 引脚之间的差分输入信号电压达到 (V{INHD}) 时，IGBT 开启给线圈充电；当差分输入电压低于 (V{INL.D}) 时，通过 IGBT 的线圈电流关闭。输入线上持续时间小于 (T_{SPIKE}) 的正负尖峰将被过滤，不会导致 IGBT 开启或关闭。

最大导通时间与硬关机

当 IGBT 开启时，会启动一个依赖于外部 CSSD 电容值的延迟定时器。如果在 (T_{DMAX}) 时间后未收到有效的下降沿信号，IGBT 将立即关闭。

总结

FAD1110 - F085 点火门驱动 IC 凭借其丰富的功能和出色的性能，为点火系统设计提供了可靠的解决方案。在实际应用中，工程师们可以根据具体需求合理选择外部组件，确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用这款产品时，是否遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享交流。