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L4004V5 发布时间 时间:2025/12/26 22:37:51 查看 阅读:9

L4004V5是一款由STMicroelectronics(意法半导体)生产的四通道半桥栅极驱动器集成电路,专为驱动功率MOSFET和IGBT等功率器件而设计。该芯片广泛应用于电机控制、电源转换和工业自动化系统中,能够有效提升系统的效率与可靠性。L4004V5采用高压工艺制造,具备出色的抗噪声能力和高电压耐受性,适用于恶劣的电气环境。其内部集成了四个独立的半桥驱动通道,每个通道均可配置为高低边驱动模式,支持灵活的电路拓扑结构设计。此外,该器件还内置了多种保护功能,如欠压锁定(UVLO)、过温保护以及交叉传导防止逻辑,确保在异常工作条件下仍能安全运行。L4004V5的工作电压范围宽,可兼容多种供电环境,并支持高达数百伏特的负载端电压,适合用于高侧N沟道MOSFET的驱动应用。由于其高度集成化的设计,使用L4004V5可以显著减少外围元件数量,简化PCB布局,提高系统整体的可靠性和可维护性。

参数

型号:L4004V5
  制造商:STMicroelectronics
  通道数:4通道
  输出类型:半桥驱动器
  供电电压(VDD):8 V 至 20 V
  逻辑输入电压:兼容3.3 V 和 5 V TTL/CMOS
  峰值输出电流:±600 mA(典型值)
  高压侧浮动电源电压(VB-VS):最高可达600 V
  传播延迟时间:约200 ns(典型值)
  上升时间(Rise Time):50 ns(典型值)
  下降时间(Fall Time):40 ns(典型值)
  工作温度范围:-40°C 至 +150°C
  封装形式:SO-20(Small Outline 20-pin)
  绝缘耐压能力:符合IEC 60747-17标准
  死区时间:内置防直通逻辑,避免上下管同时导通

特性

L4004V5的特性之一是其高集成度与多通道半桥驱动能力。该芯片内部集成了四个独立的半桥驱动单元,每个驱动单元都包含一个高端驱动和一个低端驱动输出,能够分别控制两个功率开关管构成的半桥结构。这种设计使得L4004V5非常适合用于四相电机驱动、多路DC-DC转换器或复杂的电源管理系统中。每个通道的输入信号通过标准TTL或CMOS电平进行控制,支持3.3 V和5 V逻辑系统,具有良好的系统兼容性。更重要的是,L4004V5采用了自举技术来实现高端N沟道MOSFET的驱动,无需额外的隔离电源,从而降低了系统成本和复杂性。高端浮动电源通过外部自举二极管和电容实现电压泵升,使高端驱动能够跟随开关节点动态变化,稳定地提供栅极驱动电压。
  另一个关键特性是其强大的保护机制和抗干扰能力。L4004V5内置了欠压锁定(UVLO)功能,当VDD或VB电压低于设定阈值时,所有输出将被强制关闭,防止因供电不足导致的误动作。同时,芯片内部设有交叉传导防止逻辑(即互锁逻辑),确保同一桥臂的高端和低端输出不会同时导通,有效避免了“直通”现象引起的短路风险。此外,该器件还具备良好的抗dv/dt噪声抑制能力,在高频率开关环境下仍能保持稳定的驱动性能,这对于工业电机驱动和开关电源应用尤为重要。芯片还具备热关断保护功能,当结温超过安全限值时自动切断输出,待温度恢复正常后可自动恢复工作,提升了系统的长期运行可靠性。
  L4004V5还优化了动态响应性能。其快速的传播延迟(典型200 ns)、上升时间和下降时间使其适用于高频PWM控制场景,支持数十kHz甚至更高的开关频率,有助于减小滤波元件体积并提升电源效率。输出级采用图腾柱结构,提供较强的拉电流和灌电流能力(±600 mA),可快速充放电MOSFET栅极,降低开关损耗。SO-20封装提供了足够的引脚间距和散热能力,适合工业级应用中的高密度布局需求。总体而言,L4004V5以其高集成度、高可靠性、宽电压适应性和完善的保护功能,成为中功率电力电子系统中理想的栅极驱动解决方案。

应用

L4004V5主要应用于需要多路半桥驱动的电力电子系统中。典型应用场景包括交流感应电机(ACIM)和永磁同步电机(PMSM)的三相或四相逆变驱动电路,尤其适用于家用电器如洗衣机、空调压缩机以及小型工业电机控制系统。在这些系统中,L4004V5可配合微控制器生成的PWM信号,精确控制各相桥臂的通断时序,实现高效的变频调速功能。此外,该芯片也广泛用于开关模式电源(SMPS)设计,例如双有源桥(DAB)变换器、LLC谐振转换器或多相同步整流电源中,作为功率级的驱动核心,驱动高频工作的MOSFET阵列。
  在新能源领域,L4004V5可用于太阳能逆变器中的直流-交流转换部分,驱动H桥结构实现最大功率点跟踪(MPPT)后的能量回馈电网。其高电压耐受能力和抗噪声特性使其能在光伏系统中存在的高压、高温环境中稳定运行。另外,在电动工具、无人机电调(ESC)和机器人伺服驱动器中,L4004V5也能发挥其多通道、高响应速度的优势,实现对多个执行机构的独立控制。由于其支持自举供电方式,特别适合于以高端N-MOSFET为主的低成本高效驱动方案。工业自动化设备如PLC扩展模块、电磁阀驱动板、多轴步进电机控制器等也是其常见应用领域。总之,凡涉及多路功率开关驱动、要求高可靠性和紧凑设计的场合,L4004V5均是一个值得信赖的选择。

替代型号

L6386E
  IRS2104S
  IR2110
  UCC27531

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L4004V5参数

  • 标准包装1,000
  • 类别分离式半导体产品
  • 家庭三端双向可控硅开关
  • 系列-
  • 三端双向可控硅开关类型逻辑 - 灵敏栅极
  • 电压 - 断路400V
  • 电流 - 导通状态 (It (RMS))(最大)4A
  • 电压 - 栅极触发器 (Vgt)(最大)1.3V
  • 电流 - 非重复电涌,50、60Hz (Itsm)33A,40A
  • 电流 - 栅极触发电流 (Igt)(最大)5mA
  • 电流 - 维持(Ih)10mA
  • 配置单一
  • 安装类型通孔
  • 封装/外壳TO-251-3 长引线,IPak,TO-251AB
  • 供应商设备封装TO-251(V-Pak/I-Pak)
  • 包装散装