UCC23511-Q1 是一款光兼容、單通道、隔離式柵極驅(qū)動器，適用于 IGBT、MOSFET 和 SiC MOSFET，具有 1.5A 源電流和 2A 灌電流峰值輸出電流以及 5.7kV有效值增強(qiáng)的隔離額定值。33V 的高電源電壓范圍允許使用雙極電源來有效驅(qū)動 IGBT 和 SiC 功率 FET。UCC23511-Q1 可以驅(qū)動低側(cè)和高側(cè)功率 FET。與基于光耦合器的標(biāo)準(zhǔn)柵極驅(qū)動器相比，關(guān)鍵特性和特性帶來了顯著的性能和可靠性升級，同時在原理圖和布局設(shè)計中保持引腳到引腳的兼容性。性能亮點(diǎn)包括高共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI）、低傳播延遲和小脈寬失真。嚴(yán)格的過程控制導(dǎo)致器件間偏斜較小。輸入級是仿真二極管 （ediode），與光耦合器柵極驅(qū)動器中的傳統(tǒng) LED 相比，這意味著長期可靠性和出色的老化特性。它采用拉伸的 SO6 封裝，爬電距離和間隙為 >8.5mm，以及具有比較起痕指數(shù) （CTI） >600V 的材料組 I 的模塑料。UCC23511-Q1 的高性能和可靠性使其非常適合用于汽車電機(jī)驅(qū)動器，例如牽引逆變器、車載充電器、直流充電站以及汽車 HVAC 和加熱系統(tǒng)。更高的工作溫度為傳統(tǒng)光耦合器以前無法支持的應(yīng)用提供了機(jī)會。
*附件：ucc23511-q1.pdf

特性

• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用
• 5.7 千伏有效值單通道隔離式柵極驅(qū)動器，具有光電兼容輸入
• 引腳到引腳，直接升級，用于光電隔離柵極驅(qū)動器
• 1.5A 源電流/2A 灌電流，峰值輸出電流
• 最大33V輸出驅(qū)動器電源電壓
• 12V VCC UVLO
• 軌到軌輸出
• 105ns（最大）傳播延遲
• 25 ns（最大）器件間延遲匹配
• 35ns（最大）脈寬失真
• 150kV/μs（最小值）共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI）
• 隔離屏障壽命 >50 年
• 輸入級上的 13V 反極性電壓處理能力，支持互鎖
• 拉伸 SO-6 封裝，爬電距離和電氣間隙為 >8.5 mm
• 工作結(jié)溫，T J ：–40°C 至 +150°C
• 功能安全功能
  • 可用于幫助功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
• 安全相關(guān)認(rèn)證：
  • 5.7 千伏有效值根據(jù) UL 1577 隔離 1 分鐘
  • 8000伏PK根據(jù) DIN V VDE V0884-11：2017-01 進(jìn)行的增強(qiáng)隔離（進(jìn)行中）

參數(shù)

產(chǎn)品概述

UCC23511-Q1是德州儀器(TI)推出的一款汽車級單通道隔離式柵極驅(qū)動器，具有光電兼容輸入特性，適用于驅(qū)動IGBT、MOSFET和SiC MOSFET。該器件采用創(chuàng)新的電容隔離技術(shù)，提供5.7kVRMS的增強(qiáng)隔離等級。

主要特性

1. ?驅(qū)動能力?
   • 1.5A峰值源電流/2A峰值灌電流
   • 最大33V輸出驅(qū)動電源電壓
   • 軌到軌輸出
2. ?隔離性能?
   • 5.7kVRMS增強(qiáng)隔離(UL 1577)
   • 8000VPK隔離電壓(DIN V VDE V0884-11)

   • 150kV/μs共模瞬態(tài)抗擾度(CMTI)

   • 隔離屏障壽命>50年
3. ?輸入特性?
   • 光電兼容輸入(模擬二極管結(jié)構(gòu))
   • 7-16mA推薦工作電流范圍
   • 13V反向電壓承受能力
   • 2.1V典型正向壓降
4. ?時序特性?
   • 最大105ns傳播延遲
   • 最大25ns器件間延遲匹配
   • 最大35ns脈寬失真
5. ?封裝與認(rèn)證?
   • 拉伸SO-6封裝(>8.5mm爬電距離)
   • AEC-Q100汽車級認(rèn)證
   • 功能安全能力文檔支持

典型應(yīng)用

• 電動汽車牽引逆變器
• 車載充電器和DC充電站
• 汽車HVAC和加熱系統(tǒng)
• 工業(yè)電機(jī)控制驅(qū)動器
• 電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

詳細(xì)技術(shù)規(guī)格

1. ?電氣特性?
   • 工作溫度范圍：-40°C至+150°C
   • 12V VCC UVLO閾值
   • 150kV/μs最小CMTI
   • 330mΩ(DRV8424E)/550mΩ(DRV8425E)導(dǎo)通電阻
2. ?保護(hù)功能?
   • 欠壓鎖定(UVLO)
   • 主動下拉功能
   • 短路鉗位保護(hù)
   • 熱關(guān)斷保護(hù)
3. ?封裝信息?
   • SO-6封裝(7.5mm×4.68mm)
   • 符合IEC 60664-1過壓類別標(biāo)準(zhǔn)
   • CTI>600V的材料組I模塑料

設(shè)計考慮

1. ?輸入電路設(shè)計?
   • 需配置適當(dāng)限流電阻(7-16mA工作范圍)
   • 支持3.3V/5V/12V PWM信號輸入
   • 可采用單NMOS或緩沖器驅(qū)動方案
2. ?柵極電阻選擇?
   • 需考慮功率器件內(nèi)部柵極電阻
   • 15V供電時最小總柵極電阻4Ω
   • 30V供電時最小總柵極電阻10Ω
3. ?電源設(shè)計?
   • 推薦14-33V工作電壓
   • 需配置10μF和220nF去耦電容
   • 可采用SN6501/SN6505A變壓器驅(qū)動器生成隔離電源
4. ?熱管理?
   • 計算傳導(dǎo)損耗、開關(guān)損耗和靜態(tài)損耗
   • 優(yōu)化PCB布局以改善散熱
   • 最大允許結(jié)溫150°C

性能優(yōu)勢

1. 相比傳統(tǒng)光耦隔離驅(qū)動器，具有更長的使用壽命和更穩(wěn)定的老化特性
2. 更高的工作溫度范圍(125°C vs 105°C)
3. 更小的傳播延遲和器件間偏差
4. 更高的共模瞬態(tài)抗擾度
5. 更穩(wěn)定的輸入特性(正向壓降變化小)