UCC21231 具有 4A 拉电流和 6A 灌电流的高速双通道隔离式栅极驱动器数据手册

UCC21231 是具有可编程死区时间和宽温度范围的隔离式双通道栅极驱动器系列。该器件在极端温度条件下表现出一致的性能和稳健性。UCC21231 采用 4A 峰值拉电流和 6A 峰值灌电流设计，以驱动功率 MOSFET 和 GaN 晶体管。

UCC21231 可配置为 2 个低侧驱动器、2 个高侧驱动器或一个半桥驱动器。输入侧通过 1.6kVRMS 隔离栅与两个输出驱动器隔离，具有最小 125V/ns 的共模瞬态抗扰度 （CMTI）。
*附件：ucc21231.pdf

保护功能包括：电阻器可编程死区时间、同时关断两个输出的使能功能、抑制短于 5ns 的输入瞬变的集成去毛刺滤波器，以及输入和输出引脚上高达 –2V 尖峰的负电压处理能力，持续 200ns。所有电源均具有 UVLO 保护。

UCC21231 器件接受高达 25V 的 VDD 电源电压。3V 至 5.5V 的输入 VCCI 范围使驱动器适合与数字控制器连接。所有电源电压引脚均具有欠压锁定 （UVLO） 保护。

凭借所有这些高级功能，UCC21231 器件可在各种电源应用中实现高效率、高功率密度和稳健性。

特性

• 通用：双低侧、双高侧或半桥驱动器
• 高达 4A 的峰值拉电流和 6A 峰值灌电流输出
• 1.6KVRMS 基本隔离额定值。
• 共模瞬态抗扰度 （CMTI） 大于 125V/ns
• 切换参数：
  • 33ns 典型传播延迟
  • 5ns 最大脉宽失真
  • 10μs 最大 VDD 上电延迟
• 高达 25V VDD 输出驱动电源，具有 5V VDD UVLO 保护
• 所有电源的 UVLO 保护
• 快速使能，用于上电排序
• 4×4mm SON 封装，间距为 >1.2mm：
  • 每个通道下的 Thermal PAD
  • 14.1°C/W 俄罗斯
• 结温范围 –40 至 +150°C

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：UCC
• ‌类型‌：隔离双门驱动器
• ‌特点‌：
  • 输入与输出隔离，具有.kVRMS隔离屏障
  • 最小V/ns共模瞬态免疫（CMTI）
  • 可配置为两个低侧驱动器、两个高侧驱动器或半桥驱动器
  • 保护功能包括可编程死区时间、使能功能以关闭两个输出

二、主要特性

• ‌驱动能力‌：
  • 可驱动MOSFET、IGBT或SiC MOSFET
  • A峰值源电流，A峰值沉电流
• ‌隔离特性‌：
  • 输入与输出之间隔离，初级侧供电电压VCCI范围为.V至.V
  • 次级侧供电电压VDDA/VDDB范围为.V至V
• ‌可编程死区时间‌：通过外部电阻设置
• ‌使能功能‌：通过EN引脚控制
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：初级侧VCCI和次级侧VDDA/VDDB均具有UVLO保护

三、电气特性

• ‌绝对最大额定值‌：定义了各引脚的电压范围、电流限制和工作结温。
• ‌推荐工作条件‌：包括VCCI、VDDA/VDDB的电压范围和操作结温。
• ‌电气参数‌：
  • 输入阈值电压、输出高低电平电压、传播延迟、上升/下降时间等。
  • 可编程死区时间范围及匹配度。
  • CMTI性能。

四、保护功能

• ‌UVLO保护‌：防止供电电压过低时损坏器件。
• ‌可编程死区时间‌：防止上下桥臂直通。
• ‌热关断‌：防止过热损坏。

五、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：WSON（DLG），引脚
• ‌尺寸‌：具体尺寸信息在文档中详细列出。

六、应用信息

• ‌典型应用‌：半桥配置，可用于同步降压、同步升压、全桥隔离拓扑和三相电机驱动等。
• ‌设计考虑‌：包括输入滤波器设计、外部自举二极管及其串联电阻选择、门极驱动输出电阻、门极到源极电阻选择等。

七、布局指导

• ‌关键布局原则‌：
  • 最小化高电流路径的环路电感和面积。
  • 注意隔离性能，避免在驱动器下方放置PCB走线或铜皮。
  • 增加高低侧PCB走线之间的爬电距离。
  • 考虑热设计，确保热量有效散出。

八、文档与支持

• ‌支持资源‌：包括TI EE支持论坛、相关文档链接、认证信息、文档更新通知等。