EG2104M 栅极驱动芯片简介

EG2104M 是屹晶微电子推出SOP8 封装单相半桥栅极驱动芯片用于驱动 N 沟道 MOS/IGBT耐压 600V自带硬件关断SD、内置死区、VCC/VB 双欠压保护单路 PWM 输入控制半桥上下管国产替代 IR2104广泛用于电机、开关电源、D 类功放等场合。一、核心特性高压悬浮驱动高端自举悬浮最高耐压 600V单路 VCC 供电完成上下 N‑MOS 驱动无需独立上管电源。逻辑电平兼容支持 3.3V/5V 单片机 IO 直接驱动输入引脚 IN、SD内置200kΩ 下拉电阻输入悬空自动关断 MOS防止上电误动作。驱动电流拉电流 IO 0.3A灌电流 IO‑0.6A图腾柱输出最高开关频率500kHz。内置死区死区时间典型 620ns500‑800ns硬件避免上下管直通无需软件做死区双路欠压保护VCC低端电源、VB自举悬浮电源都带欠压锁存电压不足自动关闭输出硬件关断SD低电平有效无论 IN 信号是什么强制 HO、LO 输出低电平实现快速硬件保护关断VCC 供电范围10‑20V典型 15VSOP‑8RoHS 无铅无卤。二、引脚定义引脚名称类型功能说明1VCC电源芯片供电10‑20V就近接 0.1μF 高频去耦电容到 GND2IN输入PWM 逻辑输入1→HO 高、LO 低0→HO 低、LO 高内置 200k 下拉3SD输入硬件关断低电平有效1 芯片允许工作0 强制 HO/LO 全部拉低内置 200k 下拉4GND地芯片功率地5LO输出低端 MOS 栅极驱动输出下管6VS信号高端悬浮地接半桥中点上下 MOS 连接点7HO输出高端 MOS 栅极驱动输出上管8VB电源自举悬浮电源VS‑VB 之间接自举电容VCC‑VB 接自举二极管三、逻辑真值表INSDHO (上管输出)LO (下管输出)工作状态X000硬件关断上下管全部关闭0101下管导通上管关断1110上管导通下管关断重点SD优先级最高。MCU 上电建议先置SD0初始化完成后再拉高SD避免上电瞬间 MOS 误开启。四、内部结构与工作原理芯片内部模块输入缓冲带 200k 下拉→逻辑与死区控制电路→欠压检测VCC、VB→电平位移把逻辑电平抬到悬浮 600V 域→脉冲滤波→两路图腾柱输出驱动器。自举电路原理最关键外围只给芯片一路 VCC 供电依靠自举二极管 D3 自举电容 Cboot产生上管悬浮电源 VB下管导通LO 高VS 电位被拉到接近 GNDVCC 通过自举二极管给自举电容充电电容两端电压≈VCC。上管导通HO 高VS 抬升到高压母线电压电容储存电压维持 VB 相对于 VS 的驱动电压驱动高端 N‑MOS 栅极。器件选型提示自举二极管必须选快恢复二极管自举电容优先 C0G/NP0 高频电容容值根据 MOS 管栅电荷 Qg 选取。2.死区时间 DT内部硬件生成死区在上下管切换时插入几百 ns 间隔防止半桥直通烧毁功率管典型 DT620ns不需要软件设置死区。3.欠压保护 UVLOVCC 欠压开启 8.6V关断 8.1V。当 VCC 低于关断阈值芯片锁存关闭 HO、LO 输出。VB 自举电源欠压开启 7.8V关断 7.6V当自举电容电压跌落过低关闭上管输出保护 MOS 驱动不足。五、关键电气参数TA25℃、VCC15VCL1nF参数典型值备注输入高电平 VIH≥2.8VMCU 输出高电平必须≥2.8V 才能识别 1输入低电平 VIL≤1.5V开通延时 Ton800nsIN 到 HO/LO 输出开通延时关断延时 Toff160nsIN 到 HO/LO 关断延时上升时间 Tr75ns输出上升沿 10%‑90%下降时间 Tf35ns输出下降沿 90%‑10%死区 DT620nsCL0 条件下静态 Icc100μA输入悬空时芯片电流拉 / 灌电流0.3A /0.6A栅极充放电峰值电流极限参数VB 最高 600VVCC 最大 20V工作温度‑40~125℃。六、应用场景无刷电机半桥驱动、变频水泵DC‑DC 变换器、高压快充开关电源无线充电功率驱动高压 Class‑D 音频功放。七、PCB 与设计注意事项VCC 引脚就近放置 0.1μF 高频去耦电容直接到 GND减小噪声HO、LO 到 MOS 栅极走线尽量短栅极串联电阻 Rg10‑50Ω抑制栅极振铃MOS GS 之间可并联 10k‑20k 泄放电阻自举二极管、自举电容靠近 VB、VS 引脚减小环路VS 节点是高压浮动节点和 GND 之间注意绝缘爬距SD上电初始为低电平IN 悬空时内置下拉自动关闭输出但是工程上建议 MCU 引脚不要悬空芯片最大 500kHz高频应用注意总延时TonToff对 PWM 精度的影响。八、对比 IR2104EG2104M 为国产兼容型号SOP8 引脚兼容区别EG2104M 是单 IN 输入 独立 SD 硬件关断脚IR2104 为 HIN/LIN 双输入逻辑替换时要修改逻辑控制方式利用 SD 做硬件保护成本更低。局限拉电流仅 0.3A适合中小 Qg 的 MOS驱动大栅电荷 MOS 时要注意开关损耗必要时加大栅极驱动电压或选择驱动电流更大芯片。