UCC5881-Q1 具有高级保护功能的汽车级 20A 实时可变 IGBT/SiC MOSFET 隔离式栅极驱动器数据手册

UCC5881-Q1 器件是一款隔离式、高度可配置的可调驱动强度栅极驱动器，旨在驱动 EV/HEV 应用中的高功率 SiC MOSFET 和 IGBT。该器件包括功率晶体管保护，例如基于分流电阻器的过流、过热（PTC、NTC 或二极管）和 DESAT 检测，在这些故障期间具有可选的软关断或两级软关断。集成的 10 位 ADC 可监控多达 2 个模拟输入、VCC2、DESAT 和栅极驱动器温度，以增强系统管理。集成了诊断和检测功能，以简化符合 ASIL 标准的系统的设计。这些功能的参数和阈值可通过 SPI 进行配置，这使得该器件几乎可以与任何 SiC MOSFET 或 IGBT 一起使用。
*附件：ucc5881-q1.pdf

特性

• 具有实时可变驱动强度的双输出驱动器
  • ±15A 和 ±5A 驱动电流输出
  • 数字输入引脚 （GD*），用于无 SPI 的驱动强度调整
  • 3 个电阻器设置 R1、R2 或 R1||R2
  • 集成 4A 有源米勒钳位或用于米勒钳位晶体管的可选外部驱动器
• 初级侧和次级侧有源短路 （ASC） 支持
• 内部和外部电源的欠压和过压保护
• 驱动器芯片温度感应和过温保护
• 短路保护：
  • 对 DESAT 事件的响应时间为 110ns
  • DESAT 保护 – 选择高达 14V 的电压
  • 基于分流电阻器的短路 （SC） 和过流 （OC） 保护
  • 可配置的保护阈值和消隐时间
  • 可编程软关断 （STO） 和两级软关断 （2STO） 电流
• 集成 10 位 ADC
  • 能够测量电源开关温度、DC Link 电压、驱动器芯片温度、DESAT 引脚电压、VCC2 电压
  • 可编程数字比较器
• 先进的 VCE/VDS 箝位电路
• 符合功能安全标准
  • 专为功能安全应用而开发
  • 提供文档，以帮助 ISO 26262 系统设计达到 ASIL D
• 集成诊断：
  • 用于保护比较器的内置自检 （BIST）
  • 用于功率器件健康监测的栅极阈值电压测量
  • INP 到晶体管栅极路径完整性
  • 内部时钟监控
  • 故障警报和警告输出 （nFLT*）
  • ISO 通信数据完整性检查
• 基于 SPI 的器件重配置、验证、监控和诊断
• 150V/ns CMTI
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C2b

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：UCC-Q
• ‌类型‌：隔离型A可调栅极驱动器，专为汽车应用设计
• ‌目标器件‌：驱动高功率SiC MOSFETs和IGBTs
• ‌主要特点‌：实时可变驱动强度、高级保护功能、功能安全合规性

二、主要特性

• ‌驱动能力‌：±A和±A驱动电流输出
• ‌驱动强度调整‌：通过数字输入引脚（GD*）调整，无需SPI
• ‌保护功能‌：
  • 短路保护（DESAT）：ns响应时间
  • 过流保护：基于分流电阻
  • 过温和欠压/过压保护
  • 可编程软关断（STO）和两级软关断（STO）
• ‌监测与诊断‌：
  • 集成位ADC，监测功率开关温度、DC链路电压、驱动器芯片温度等
  • 内置自测试（BIST）
  • 故障报警和警告输出（nFLT*）
• ‌通信与配置‌：SPI接口用于设备重配置、验证、监控和诊断
• ‌安全合规性‌：符合功能安全要求，支持ISO 系统设计至ASIL D

三、电气与性能参数

• ‌隔离电压‌：V/ns CMTI（共模瞬态抗扰度）
• ‌温度范围‌：-°C至+°C（环境温度）
• ‌ESD等级‌：
  • HBM（人体模型）：级
  • CDM（充电器件模型）：Cb级

四、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：DFC（SSOP，引脚）
• ‌尺寸‌：.mm x .mm（封装尺寸），.mm x .mm（体尺寸，含引脚）

五、应用

• ‌主要应用‌：电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的牵引逆变器、功率模块

六、文档与支持

• ‌文档支持‌：提供了相关文档和支持资源的链接
• ‌修订历史‌：列出了文档的修订日期和修订内容