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L640MH11NI 发布时间 时间:2025/12/28 3:16:11 查看 阅读:12

L640MH11NI 是一款由STMicroelectronics(意法半导体)生产的高性能栅极驱动器集成电路,专为驱动高功率MOSFET和IGBT等功率开关器件而设计。该芯片属于L640x系列栅极驱动器产品线,广泛应用于工业电机控制、电源转换系统、逆变器以及新能源设备中。L640MH11NI采用高集成度的设计,内部集成了逻辑信号处理、电平位移电路和高端/低端输出通道,能够实现对半桥或全桥拓扑结构中的功率管进行高效、可靠的驱动。其封装形式为紧凑型SO-16N(宽体),具备良好的电气隔离性能和热稳定性,适合在高温、高噪声的工业环境中长期运行。
  L640MH11NI支持高达600V的电压浮动能力,适用于连接在母线电压较高的桥式电路高端侧。该器件通过集成自举二极管进一步简化了外部电路设计,减少了PCB占用空间并提高了系统的可靠性。此外,它还具备多项保护功能,如欠压锁定(UVLO)、互锁逻辑防止上下桥臂直通、抗噪声能力强的输入迟滞设计等,从而显著提升了系统安全性和稳定性。作为一款非隔离式高压栅极驱动器,L640MH11NI在成本与性能之间实现了良好平衡,是许多中等功率电力电子应用的理想选择之一。

参数

类型:高压半桥栅极驱动器
  通道类型:高低边驱动
  工作电压范围(VDD):10V 至 20V
  最大输出电流(峰值源/汲):±0.4A
  输入逻辑类型:CMOS/TTL兼容
  延迟时间(典型值):55ns
  上升时间(典型值):25ns
  下降时间(典型值):20ns
  高边耐压(VS min to VSS max):-600V 至 +600V
  低边接地参考电压:0V 至 VSS
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  封装类型:SO-16N (Wide Body)
  集成自举二极管:是
  输出驱动方式:图腾柱输出
  输入反相功能:可配置
  开关频率支持:高达100kHz以上

特性

L640MH11NI 具备出色的电气特性和系统级保护机制,使其在复杂的电力电子环境中表现出卓越的稳定性和鲁棒性。首先,该芯片采用了先进的电平位移技术,能够在高边驱动时可靠地将控制信号从低压逻辑域传输到高压浮动域,确保即使在母线电压剧烈波动的情况下也能保持精确的开关时序控制。这一特性对于三相逆变器、DC-AC转换器等需要精准同步的应用至关重要。
  其次,L640MH11NI 内置了完善的欠压锁定(UVLO)保护机制,分别针对高边和低边电源进行监测。当VDD电压低于启动阈值时,输出将被强制拉低,防止因供电不足导致的功率管工作异常或误导通,从而避免可能引发的短路事故。该UVLO具有适当的迟滞特性,增强了抗干扰能力,尤其适合在电网不稳定或瞬态负载变化频繁的场合使用。
  再者,该器件具备优异的抗噪声性能,输入端设有施密特触发器输入结构,提供足够的输入迟滞电压,有效抑制由于长线传输或电磁干扰引起的信号振荡问题。同时,其内部逻辑设计包含互锁功能(dead-time control logic),确保在任何情况下都不会出现上下桥臂同时导通的现象,从根本上杜绝了“直通”故障的发生,极大提升了系统的安全性。
  另外,L640MH11NI 集成了自举二极管,这不仅降低了对外部元件的需求,还减少了PCB布局复杂度,并有助于提升整体系统的长期可靠性。该二极管具有较低的正向压降和较高的反向耐压,适用于高频开关场景下的自举电容充电过程。结合快速的传播延迟(典型55ns)和匹配良好的上升/下降时间,使得该驱动器能够支持高频PWM调制,满足现代高效能电源系统对动态响应速度的要求。
  最后,其宽达-40°C至+125°C的工作温度范围以及SO-16N宽体封装带来的良好散热性能,使L640MH11NI 能够适应严苛的工业环境,包括高温车间、户外电源设备以及电动汽车充电桩等应用场景。总体而言,这些特性共同构成了一个高性能、高可靠性的栅极驱动解决方案。

应用

L640MH11NI 广泛应用于各类需要驱动高压功率MOSFET或IGBT的电力电子系统中,尤其适用于构建半桥或全桥拓扑结构的功率转换电路。其典型应用领域包括工业电机驱动器,例如变频器和伺服控制系统,在这些系统中,精确的栅极驱动时序和高抗干扰能力对于实现平稳的电机运转和节能控制至关重要。该芯片常用于驱动三相逆变桥中的上桥臂和下桥臂开关管,配合微控制器产生的PWM信号完成交流电机的矢量控制或V/F控制。
  在开关电源(SMPS)领域,L640MH11NI 可用于有源功率因数校正(PFC)电路和DC-DC变换器中,特别是在升压型PFC拓扑中作为半桥驱动单元,帮助提高电源效率并满足EMI法规要求。其快速响应能力和稳定的驱动输出有助于降低开关损耗,提升整体能效等级。
  此外,该器件也适用于太阳能逆变器、UPS不间断电源、感应加热设备和电动工具中的电机控制器等新能源与工业自动化设备。在这些应用中,系统通常面临高电压、大电流和强电磁干扰的挑战,而L640MH11NI 凭借其600V高边耐压、内置自举二极管和强大的噪声抑制能力,能够保障系统长时间稳定运行。
  由于其TTL/CMOS兼容输入接口,L640MH11NI 可直接与DSP、MCU或专用PWM控制器无缝对接,无需额外电平转换电路,简化了系统设计流程。因此,无论是小批量定制化设备还是大规模工业产品,L640MH11NI 均能提供成熟可靠的驱动方案支持。

替代型号

L640MD11N
  L640M
  L6406E
  IR2110S
  IRS21864

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