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TOSHIBA
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TPD4131K
Technical data
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TOSHIBA TPD4131K Technical data

東芝インテリジェントパワーデバイス

高耐圧 シリコン モノリシック パワー集積回路

TPD4131K
TPD4131K は高耐圧 SOI プロセスによる､高圧 PWM 方式の DC
特 長
• 高圧大電流ピンと制御ピンをパッケージの両側に分離しています。
• ブートストラップ方式によりハイサイドドライバ電源が不要です。
• ブートストラップダイオードを内蔵しています。
• PWM 回路､三相分配回路を内蔵しています。
• 回転パルスを出力します。
• IGBT による三相フルブリッジを内蔵しています。
• FRD を内蔵しています。
• 過電流保護､過熱保護､減電圧保護機能を内蔵しています。
• パッケージは DIP26 ピンです。
• ホールアンプ入力及びホール IC 入力に対応しています。
この製品は MOS 構造ですので取り扱いの際には静電気にご注意ください。
HDIP26-P-1332-2.00
質量 3.8 g (標準)
TPD4131K
1
2010-09-30
TPD4131K
4131

ピン接続

現品表示

TPD
製品名 (または略号)
ロット表示
(週別)
K
生産国名
2
2010-09-30

回路ブロック図

V
11
CC
V
10
REG
HU+ 2
HU-
3
4
HV+
HV- 5
6
HW+
HW-
7
FR
8
FG
9
V
14
S
R
13
REF
OS
12
ホール アンプ
6 V
レギュレータ
三相分配 ロジック
PWM
三角波
発生
電源 低下 保護
電源
電源
低下
低下
保護
保護
ハイサイド
レベルシフト
ドライバ
過熱保護
ローサイド
ドライバ
過電流保護
電源 低下 保護
TPD4131K
17
BSU
BSV
22
BSW
24
V
23
BB
U
18
21
V
W
25
IS2
26
IS1
20
RS 15
GND
1/16
3
2010-09-30

端子説明

端子番号 端子記号 端子の説明
1 GND 接地端子。
2 HU+ U 相ホールアンプ入力端子。(ホール IC も使用可)
3 HU- U 相ホールアンプ入力端子。(ホール IC も使用可)
4 HV+ V 相ホールアンプ入力端子。(ホール IC も使用可)
5 HV- V 相ホールアンプ入力端子。(ホール IC も使用可)
6 HW+ W 相ホールアンプ入力端子。(ホール IC も使用可)
7 HW- W 相ホールアンプ入力端子。(ホール IC も使用可)
8 FR 正転/逆転切り替え入力端子。
9 FG 回転パルス出力端子。
10 V
11 VCC 制御電源端子。
12 OS PWM 三角波発振周波数設定端子。(コンデンサを接続)
13 R
14 VS 速度制御信号入力端子。(PWM リファレンス電圧入力端子)
15 RS 過電流検出端子。
16 GND 接地端子。
17 BSU U 相ブートストラップコンデンサ接続端子。
18 U U 相出力端子。
19 NC 未使用端子。内部チップには接続されていません。
20 IS1 IGBT エミッタ/FRD アノード端子。
21 V V 相出力端子。
22 BSV V 相ブートストラップコンデンサ接続端子。
23 VBB 高圧電源端子。
24 BSW W 相ブートストラップコンデンサ接続端子。
25 W W 相出力端子。
26 IS2 IGBT エミッタ/FRD アノード端子。
6 V レギュレータ出力端子。
REG
PWM 三角波発振周波数設定端子。(抵抗を接続)
REF
TPD4131K
4
2010-09-30

内部回路図

TPD4131K
HU+, HU-, HV+, HV-, HW+, HW-
端子内部回路図
V
S
FG
RS
VCC
HU+, HU-, HV+, HV-, HW+, HW-,
V
CC
V
S
4 kΩ 2 kΩ
19.5V
4 kΩ
19.5 V
端子内部回路図
内部回路へ
250kΩ
端子内部回路図
25 kΩ
入力端子内部回路図
内部回路へ
内部回路へ
225 kΩ
FG
V
CC
内部回路へ
4 kΩ 452 kΩ
RS
19.5 V
10pF
5
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タイミングチャート

HU
ホールアンプ 入力状態
HV
HW
VU
TPD4131K
出力電圧
回転パルス出力
VV
VW
FG
注:ホールアンプ入力状態が「H」とは H*+ > H*-の状態を示します。(*:U/V/W)

真理値表

ホールアンプ入力状態 U相 V相 W相
FR HU HV HW ハイサイド ローサイド ハイサイド ローサイド ハイサイド ローサイド FG
H H L H ON OFF OFF ON OFF OFF L
H H L L ON OFF OFF OFF OFF ON H
H H H L OFF OFF ON OFF OFF ON L
H L H L OFF ON ON OFF OFF OFF H
H L H H OFF ON OFF OFF ON OFF L
H L L H OFF OFF OFF ON ON OFF H
H L L L OFF OFF OFF OFF OFF OFF L
H H H H OFF OFF OFF OFF OFF OFF L
L H L H OFF ON ON OFF OFF OFF H
L H L L OFF ON OFF OFF ON OFF L
L H H L OFF OFF OFF ON ON OFF H
L L H L ON OFF OFF ON OFF OFF L
L L H H ON OFF OFF OFF OFF ON H
L L L H OFF OFF ON OFF OFF ON L
L L L L OFF OFF OFF OFF OFF OFF L
L H H H OFF OFF OFF OFF OFF OFF L
注:ホールアンプ入力状態が「H」とは H*+ > H*-の状態を示します。(*:U/V/W)
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TPD4131K
絶対最大定格
電源電圧
出力電流 (DC) I
出力電流 (パルス) I
入力電圧 (VSを除く) VIN -0.5~V
入力電圧 (VSのみ適用) VVS 8.2 V
V
REG
FG 電圧 VFG 20 V
FG 電流 IFG 20 mA
許 容 損 失 (Tc = 25°C) PC 23 W
動作接合温度 T
接合温度 T
保存温度 T
(Ta = 25°C)
項目 記号 定格 単位
VBB 250 V
V
CC
out
outp
電流 I
REG
jopr
150 °C
j
stg
20 V
1 A
2 A
+ 0.5 V
REG
50 mA
-40~135 °C
-55~150 °C
AC200 V 電源への一時的な誤接続を想定して VS < 1.1 V の条件で最大 315 V (1 分間) の耐量を有します。
注: 本製品の使用条件 (使用温度/電流/電圧等) が絶対最大定格/動作範囲以内での使用においても､高負荷 (高
温および大電流/高電圧印加､多大な温度変化等) で連続して使用される場合は､信頼性が著しく低下するお それがあります。 弊社半導体信頼性ハンドブック (取り扱い上のご注意とお願いおよびディレーティングの考え方と方法) お よび個別信頼性情報 (信頼性試験レポート､推定故障率等) をご確認の上､適切な信頼性設計をお願いします。
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TPD4131K
電気的特性
動作電源電圧
消費電流
ホールアンプ入力感度 VHSENS(HA) ⎯ 50 ― ― mV
ホールアンプ入力電流 IHB(HA) ⎯ -2 0 2 μA
ホールアンプ同相入力電圧 CMVIN(HA) ⎯ 0 ⎯ 8 V
ホールアンプヒステリシス幅 ΔVIN(HA) ⎯ 8 30 62
ホールアンプ入力電圧 L → H VLH(HA) ⎯ 4 15 31
ホールアンプ入力電圧 H → L VHL(HA) ⎯ -31 -15 -4
出力飽和電圧
FRD 順方向電圧
BSD 順方向電圧 V
PWM オンデューティ比
PWM オンデューティ比 0 % VVS0 % PWM = 0 % 1.7 2.1 2.5 V
PWM オンデューティ比 100 % VVS100 % PWM = 100 % 4.9 5.4 6.1 V
PWM オンデューティ設定電圧幅 VVSW VVS100 % − VVS0 % 2.8 3.3 3.8 V
出力オールオフ電圧 VVSOFF 出力オールオフ 1.1 1.3 1.5 V
レギュレータ電圧 V
速度制御電圧範囲 VS ⎯ 0 ⎯ 6.5 V
FG 出力飽和電圧 V
電流制限動作電圧 VR ⎯ 0.46 0.5 0.54 V
過熱保護温度 TSD ⎯ 135 ⎯ 185 °C
過熱保護ヒステリシス ΔTSD ⎯ ⎯ 50 ⎯ °C
V
CC
V
CC
V
BS
V
BS
リフレッシュ動作開始電圧 T
リフレッシュ動作停止電圧 T
三角波周波数 f
出力オン遅延時間 ton VBB = 141 V, VCC = 15 V, IC = 0.5 A ⎯ 1.8 3 μs
出力オフ遅延時間 t
FRD 逆回復時間 t
(Ta = 25°C)
項目 記号 測定条件 最小 標準 最大 単位
減電圧保護動作電圧 VCCUVD ⎯ 10 11 12 V
減電圧保護復帰電圧 VCCUVR ⎯ 10.5 11.5 12.5 V
減電圧保護動作電圧 VBSUVD ⎯ 9 10 11 V
減電圧保護復帰電圧 VBSUVR ⎯ 9.5 10.5 11.5 V
VBB ⎯ 50 141 185
⎯ 13.5 15 17.5
V
CC
V
= 185 V
IBB
ICC
I
BS (ON)
I
BS (OFF)
V
CEsat
V
CEsat
VFH IF = 0.5 A, ハイサイド ⎯ 1.6 2.1
V
L IF = 0.5 A, ローサイド ⎯ 1.6 2.1
F
F (BSD)
PWMMIN ⎯ 0 ⎯ ⎯
PWMMAX ⎯ ⎯ ⎯ 100
REG
FGsat
RFON
RFOFF
R = 27 kΩ, C = 1000 pF 16.5 20 25 kHz
c
VBB = 141 V, VCC = 15 V, IC = 0.5 A ⎯ 1.4 3 μs
off
VBB = 141 V, VCC = 15 V, IC = 0.5 A ⎯ 200 ⎯ ns
rr
BB
デューティ = 0 %
V
= 15 V
CC
デューティ = 0 %
VBS = 15 V, ハイサイドオン時 ⎯ 210 470
VBS = 15 V, ハイサイドオフ時 ⎯ 200 415
H VCC = 15 V, IC = 0.5 A, ハイサイド ⎯ 2.3 3.0
L VCC = 15 V, IC = 0.5 A, ローサイド ⎯ 2.3 3.0
IF = 500 μA ⎯ 0.8 1.2 V
VCC = 15 V, I
VCC = 15 V, IFG = 5 mA ⎯ ⎯ 0.5 V
リフレッシュ動作 1.1 1.3 1.5 V
リフレッシュ停止 3.1 3.8 4.6 V
= 30 mA 5 6 7 V
REG
⎯ ⎯ 0.5
⎯ 2.0 10
V
mA
μA
p-p
mV
V
V
%
8
2010-09-30
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