January  9, 2015   |  V1.2

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IR3537 

CHL8510

12V High Performance Gate Driver 

GENERAL DESCRIPTION 

 

The IR3537/CHL8510 is a high efficiency, fast MOSFET 

driver with large source and sink current capability. It can 

reliably drive the external high‐ and low‐side N‐channel 

MOSFETs with large input capacitance at switching 

frequencies up to 1MHz. The proprietary IR Active Tri‐Level 

(ATL) feature allows complete control over enable and 

disable of both MOSFETs using the PWM input signal from 

the controller. The driver is also compatible with a generic 

tri‐state PWM signal. The Active Tri‐Level or tri‐state is 

selectable by the MODE pin. 

During normal operation the PWM transitions between 

low and high voltage levels to drive the low‐ and high‐side 

MOSFETs. The PWM signal falling edge transition to a low 

voltage threshold initiates the high‐side driver turn off 

control circuit monitors the HI_GATE and switch voltages 

to ensure the high‐side MOSFET is turned off before the 

LO_GATE voltage is allowed to rise to turn on the low‐side 

MOSFET.  

The PWM rising edge transition through the high‐side turn‐

on threshold initiates the turn off of the low‐side MOSFET 

time circuit provides the appropriate dead time by 

determining if the falling LO_GATE voltage threshold has 

been crossed before allowing the HI_GATE voltage to rise 

THEORY OF OPERATION 

POWER‐ON RESET (POR) 

The IR3537/CHL8510 incorporates a power‐on reset 

feature. This ensures that both the high‐ and low‐side 

output drivers are made active only after the device supply 

voltage has exceeded a certain minimum operating 

threshold. The Vcc supply is monitored and both the 

drivers are set to the low state, holding both external 

MOSFETs off. Once Vcc crosses the rising POR threshold, 

the IR3537/CHL8510 is reset and the outputs are held in 

the low state until a transition from tri‐state to active 

operation is detected at the PWM input. During normal 

operation the drivers continue to remain active until the 

Vcc falls below the falling POR threshold.  

These POR voltage threshold levels allow seamless 

functionality with International Rectifier’s digital 

controllers, such that the drivers are always active before 

the controller starts to provide the PWM signal and are 

inactive only after the controller shuts down. 

INTEGRATED BOOTSTRAP DIODE  

The IR3537/CHL8510 features an integrated bootstrap 

diode to reduce external component count. This enables 

the IR3537/CHL8510 to be used effectively in cost and 

space sensitive designs. 

The bootstrap circuit is used to establish the gate voltage 

for the high‐side driver. It consists of a diode and capacitor 

connected between the SWITCH and BOOT pins of the 

device. Integrating the diode within the IR3537/CHL8510, 

results in the need for an external boot capacitor only.  

The bootstrap capacitor is charged through the diode and 

injects this charge into the high‐side MOSFET input 

capacitance when PWM signal goes high. 

PWM MODE SELECTION 

The IR3537/CHL8510 features a MODE pin which  

allows operation with different PWM signal levels.  

The IR3537/CHL8510 is capable of driving external 

MOSFETs based on one of two different tri‐level PWM 

input signals from a controller.  

Floating the MODE pin enables the IR3537/CHL8510 to 

switch external FETs based on the IR Active Tri‐Level mode. 

In ATL mode, the PWM voltage level is from 0V to 1.8V for 

low to high transitions. A PWM voltage level greater than 

the tri‐state HI_GATE threshold disables switching of both 

MOSFETs. Grounding the MODE pin enables the