UCC23525 具有12V UVLO的 5A/5A、5.7kVRMS、增强型单通道光兼容隔离式栅极驱动器数据手册

UCC23525驱动器是适用于 IGBT、MOSFET 和 SiC MOSFET 的光兼容、单通道、隔离式栅极驱动器，具有 5A 拉电流和 5A 灌电流峰值输出电流以及 5kVRMS 增强型隔离额定值。30V 的高电源电压范围允许使用双极电源来有效驱动 IGBT 和 SiC 功率 FET。UCC23525 可以驱动低侧和高侧功率 FET。与基于标准光耦合器的栅极驱动器相比，主要特性和特性带来了显著的性能和可靠性提升，同时在原理图和布局设计中保持了引脚对引脚的兼容性。
*附件：ucc23525.pdf

性能亮点包括高共模瞬态抗扰度 （CMTI）、低传播延迟和小脉宽失真。严格的过程控制会导致较小的零件间偏差。输入级是仿真二极管 （e-diode），与光耦合器栅极驱动器中的传统 LED 相比，这意味着具有长期可靠性和出色的老化特性。UCC23525 采用加长 SO-6 封装，支持 5KVRMS 增强型隔离等级。拉伸 SO-6 封装具有 >8.5mm 的爬电距离和电气间隙，以及具有相对漏电起痕指数 （CTI） >600V 的材料组 I 的模塑料。

UCC23525 的高性能和可靠性使其成为所有类型的电机驱动器、太阳能逆变器、工业电源和电器的理想选择。更高的工作温度为传统光耦合器以前无法支持的应用提供了机会。

特性

• 具有光兼容输入的 5kVRMS 单通道隔离式栅极驱动器
• 光电隔离栅极驱动器的引脚对引脚替代品
• 5A 拉电流 / 5A 灌电流，峰值输出电流
• 最大 36V 输出驱动器电源电压
• 12V VDD 欠压锁定
• 轨到轨输出
• 100ns （最大） 传播延迟
• 25ns（最大值）器件间延迟匹配
• 30ns （最大值） 脉宽失真
• 200kV/μs（最小值）共模瞬态抗扰度 （CMTI）
• 隔离栅寿命 >50 年
• 加长型 SO-6 封装，爬电距离和间隙为 >8.5mm
• 工作结温 TJ：–40°C 至 +150°C

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：UCC5
• ‌类型‌：单通道隔离栅极驱动器
• ‌应用‌：IGBTs、MOSFETs、SiC MOSFETs的驱动，适用于电机驱动、太阳能逆变器、工业电源及家电等领域

二、主要特性

• ‌隔离性能‌：5kV RMS隔离电压
• ‌输入兼容性‌：光耦兼容输入，使用模拟二极管（e-diode）替代传统LED
• ‌输出能力‌：5A源电流/A沉电流峰值输出电流
• ‌ 高共模瞬态免疫（CMTI） ‌：>V/μs（0V共模电压）
• ‌低传播延迟‌：最大0ns
• ‌小延迟匹配‌：最大ns（部件间）
• ‌宽工作温度范围‌：-°C至°C

三、保护功能

• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：防止VDD欠压情况下的非正常工作
• ‌主动下拉‌：当VDD无供电时，将输出拉至低电平，防止误动作
• ‌短路钳位‌：短路条件下保护IGBT或MOSFET栅极免受过压损坏

四、电气规格

• ‌输入‌：
  • 稳态正向电流：IF(DC) -mA
  • 峰值瞬态输入电流：IF(TRAN) 1A（<1μs脉冲，pps）
  • 反向输入电压：VR(MAX) 6V
• ‌输出‌：
  • 输出电源电压范围：V至V
  • 输出峰值源电流：IOH -5A
  • 输出峰值沉电流：IOL 5A
  • 输出上升时间：tr 5ns（典型）
  • 输出下降时间：tf ns（典型）
• ‌传播延迟‌：
  • 低到高：tPLH 0ns（最大）
  • 高到低：tPHL 0ns（最大）

五、功能描述

• ‌输入阶段‌：使用模拟二极管（e-diode），无需外部供电，具有稳定的正向电压降和较小的温度系数
• ‌输出阶段‌：提供±5A的峰值驱动能力，适合高功率应用，具有轨到轨输出特性
• ‌保护特性‌：包括UVLO、主动下拉、短路钳位及ESD保护

六、应用信息

• ‌典型应用‌：驱动IGBTs、MOSFETs或SiC MOSFETs，适用于电机控制、工业逆变器、开关电源等
• ‌设计考虑‌：
  • 输入电阻的选择，以确保e-diode的正向电流在推荐范围内
  • 输出电阻的选择，以调整栅极驱动强度和开关速度
  • 旁路电容的放置，以支持高峰值电流和减少噪声

七、布局与热管理

• ‌布局指南‌：
  • 将栅极驱动器尽可能靠近被驱动的功率器件，以减小环路电感
  • 使用低ESR和低ESL的旁路电容，并尽可能靠近VCC和GND引脚
  • 避免在驱动器下方放置PCB走线或铜层，以保证隔离性能
• ‌热管理‌：
  • 使用低热阻封装和适当的PCB布局以消散热量
  • 监控结温，确保在推荐操作范围内

八、文档与支持

• ‌相关文档‌：提供产品数据表、应用笔记、评估板用户指南等
• ‌支持资源‌：包括TI EE支持论坛、文档更新通知等

九、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：拉伸SO-封装
• ‌尺寸‌：提供详细的机械尺寸和封装信息，支持5kV RMS隔离电压

该文档全面介绍了UCC5单通道隔离栅极驱动器的技术规格、功能特性、应用指南、布局与热管理要求，以及相关的支持资源和封装信息。