UCC21738-Q1 是一款電流隔離式單通道柵極驅(qū)動(dòng)器，專為工作電壓高達(dá) 2121V 直流的 SiC MOSFET 和 IGBT 而設(shè)計(jì)，具有先進(jìn)的保護(hù)功能、一流的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)健性。該器件具有高達(dá) ±10A 的峰值拉電流和灌電流。

輸入側(cè)采用 SiO 2 電容隔離技術(shù)與輸出側(cè)隔離，支持高達(dá) 1.5 kV RMS 的工作電壓、12.8 kV PK 浪涌抗擾度，隔離柵壽命超過 40 年，并提供低器件間偏移和 >150 V/ns 共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI）。
*附件：ucc21738-q1.pdf

UCC21738-Q1 包括最先進(jìn)的保護(hù)功能，例如快速過流和短路檢測(cè)、分流電流傳感支持、故障報(bào)告、有源米勒鉗位、輸入和輸出側(cè)電源 UVLO，以優(yōu)化 SiC 和 IGBT 開關(guān)行為和穩(wěn)健性。ASC 功能可用于在系統(tǒng)故障事件期間強(qiáng)制開啟電源開關(guān)，進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)器的多功能性并簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量、尺寸和成本。

特性

• 5.7kV RMS 單通道隔離柵極驅(qū)動(dòng)器
• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如下：
  • 器件溫度等級(jí) 1：-40°C 至 +125°C 環(huán)境工作溫度范圍
  • 器件 HBM ESD 分類等級(jí) 3A
  • 器件 CDM ESD 分類等級(jí) C6
• 功能安全 質(zhì)量管理
  • 提供有助于功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 碳化硅 MOSFET 和 IGBT 高達(dá) 2121 V 峰值
• 33V 最大輸出驅(qū)動(dòng)電壓 （VDD-VEE）
• ±10A 驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度和分離輸出
• 最小 CMTI 為 150V/ns
• 270ns 響應(yīng)時(shí)間快速過流保護(hù)
• 外部有源 Miller clamp
• 發(fā)生故障時(shí) 900mA 軟關(guān)斷
• 隔離側(cè)的 ASC 輸入可在系統(tǒng)故障期間打開電源開關(guān)
• 過流警報(bào) FLT 并從 RST/EN 復(fù)位
• RST/EN 上的快速啟用/禁用響應(yīng)
• 抑制輸入引腳上的 <40ns 噪聲瞬態(tài)和脈沖
• 12V VDD UVLO，RDY 上電源正常
• 輸入/輸出具有高達(dá) 5 V 的過沖/下沖瞬態(tài)電壓抗擾度
• 130ns（最大值）傳播延遲和 30ns（最大值）脈沖/部件偏移
• SOIC-16 DW 封裝，爬電距離和間隙距離> 8 mm
• 工作結(jié)溫 –40°C 至 150°C

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

UCC8-Q是一款適用于SiC MOSFET和IGBT的增強(qiáng)型隔離單通道門驅(qū)動(dòng)器，專為汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)，具有高級(jí)保護(hù)功能和高達(dá)5.7kV RMS的隔離電壓。該驅(qū)動(dòng)器符合AEC-Q0標(biāo)準(zhǔn)，適用于電動(dòng)汽車牽引逆變器、車載充電器、DC-DC轉(zhuǎn)換器等高功率應(yīng)用。

2. 主要特性

• ?高隔離電壓?：.kV RMS隔離電壓，支持1.5kV RMS工作電壓和.kV PK浪涌免疫。
• ?高級(jí)保護(hù)功能?：包括快速過流保護(hù)、短路檢測(cè)、軟關(guān)斷、活動(dòng)米勒鉗位等。
• ?高驅(qū)動(dòng)能力?：±A峰值源和沉電流，適合高功率應(yīng)用。
• ?低延遲和高CMTI?：ns最大傳播延遲，0ns最大脈沖/部分偏斜，V/ns最小共模瞬態(tài)免疫（CMTI）。
• ?寬工作溫度范圍?：-0°C至0°C的結(jié)溫范圍。
• ?功能安全?：提供文檔支持功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

• 電動(dòng)汽車（EV）牽引逆變器
• 車載充電器和充電樁
• 混合動(dòng)力汽車/電動(dòng)汽車（HEV/EV）DC-DC轉(zhuǎn)換器

4. 功能描述

4.1 隔離技術(shù)

采用SiO2電容隔離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低壓DSP/MCU與高壓側(cè)之間的可靠隔離。

4.2 保護(hù)功能

• ?過流保護(hù)?：快速檢測(cè)過流和短路條件，并觸發(fā)軟關(guān)斷以防止損壞。
• ?短路檢測(cè)?：支持SenseFET、DESAT和分流電阻器感應(yīng)。
• ? 欠壓鎖定（UVLO） ?：輸入側(cè)（VCC）和輸出側(cè)（VDD、VEE）均具備UVLO保護(hù)。
• ?活動(dòng)米勒鉗位?：防止快速切換時(shí)的虛假導(dǎo)通。
• ?軟關(guān)斷?：過流或短路故障時(shí)觸發(fā)，限制短路能量并減少開關(guān)過電壓。

4.3 驅(qū)動(dòng)能力

• ?高峰值電流?：±A的峰值源和沉電流，可直接驅(qū)動(dòng)SiC MOSFET和IGBT模塊。
• ?低阻抗輸出?：采用混合上拉結(jié)構(gòu)，提供低阻抗路徑以快速充放電功率半導(dǎo)體輸入電容。

4.4 故障報(bào)告與復(fù)位

• ?故障報(bào)警?：通過FLT引腳報(bào)告過流或短路故障。
• ?復(fù)位功能?：通過RST/EN引腳復(fù)位故障狀態(tài)，并支持自動(dòng)復(fù)位功能。

5. 典型應(yīng)用

文檔提供了UCC8-Q在半橋配置中驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的典型應(yīng)用電路圖，并詳細(xì)討論了設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)步驟、應(yīng)用曲線和布局指南。

6. 電源推薦

• 推薦VCC電源電壓范圍為V至5.5V。
• 輸出側(cè)VDD和VEE電源電壓范圍分別為V至V和-6V至V。
• 建議在VCC、VDD和VEE引腳附近放置低ESR旁路電容器以支持高峰值電流并減少噪聲。

7. 布局指南

• 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)盡可能靠近功率半導(dǎo)體放置，以最小化柵極驅(qū)動(dòng)回路的寄生電感。
• 隔離屏障下方不允許有PCB跡線或銅層，以避免噪聲耦合。
• 輸入側(cè)和輸出側(cè)應(yīng)使用地平面進(jìn)行屏蔽，以減少噪聲干擾。