UCC21550 4A/6A、5kVRMS 双通道隔离式栅极驱动器数据手册

UCC21550 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。它采用 4A 峰值拉电流和 6A 峰值灌电流设计，可驱动功率 MOSFET、SiC、GaN 和 IGBT 晶体管。

UCC21550 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 5kVRMS 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：ucc21550.pdf

保护功能包括：电阻器可编程死区时间、同时关闭两个输出的禁用功能，以及拒绝短于 5ns 的输入瞬变的集成去毛刺滤波器。所有电源均具有 UVLO 保护。

凭借所有这些高级功能，UCC21550 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
• 结温范围 –40 至 +150°C
• 高达 4A 的峰值拉电流和 6A 峰值灌电流输出
• 共模瞬态抗扰度 （CMTI） 大于 125V/ns
• 高达 25V VDD 输出的驱动电源
  • 5V、8V、12V VDD UVLO 选项
• 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
• 所有电源的 UVLO 保护
• 快速禁用电源排序

参数

方框图

1. 产品概述

‌UCC‌ 是一款隔离型双通道门极驱动器，具有可编程死区时间和宽温度范围。它设计用于驱动功率MOSFET、SiC、GaN和IGBT晶体管，支持双低侧、双高侧或半桥配置。该驱动器具有kV RMS隔离屏障，最小共模瞬态免疫（CMTI）为5V/ns。

2. 主要特性

• ‌通用性‌：可作为双低侧、双高侧或半桥驱动器。
• ‌工作温度范围‌：-°C至+0°C。
• ‌输出能力‌：高达A的峰值源电流和6A的峰值沉电流。
• ‌CMTI‌：大于V/ns。
• ‌电源电压‌：最高V VDD输出驱动电源，支持-5V、V、V VDD欠压锁定（UVLO）选项。
• ‌开关参数‌：ns典型传播延迟，ns最大脉冲宽度失真，µs最大VDD上电延迟。
• ‌保护特性‌：包括电阻可编程死区时间、禁用功能和集成去抖动滤波器。

3. 应用领域

• 车载电池充电器
• 高压DC-DC转换器
• 汽车HVAC和车身电子

4. 封装与电源选项

• 提供多种封装选项，包括SOIC（DW）引脚和SOIC（DWK）引脚封装。
• 支持不同的电源电压选项，如UCCA（5V UVLO）、UCCB（8V UVLO）和UCC0C（2V UVLO）。

5. 功能描述

5.1 VDD、VCCI和欠压锁定（UVLO）

• ‌VDD UVLO‌：当VDD偏置电压低于UVLO阈值时，受影响的输出将被拉低。
• ‌VCCI UVLO‌：当VCCI电压低于UVLO阈值时，设备将不激活。

5.2 输入和输出逻辑

• 输入引脚（INA、INB、DIS）基于TTL和CMOS兼容输入阈值逻辑。
• 输出阶段具有拉上和拉下结构，提供A峰值源电流和A峰值沉电流。

5.3 可编程死区时间（DT）

• 通过在DT引脚和GND之间连接适当的电阻来设置死区时间。
• 死区时间控制有助于防止射击贯通（shoot-through）。

5.4 禁用引脚（DIS）

• 将DIS引脚置高（或悬空）将同时关闭两个输出。
• 接地DIS引脚允许UCC0正常工作。

6. 典型应用

• 文档中提供了一个参考设计，展示了UCC0在半桥配置中驱动SiC MOSFET的应用。
• 详细介绍了设计要求、输入滤波器设计、外部自举二极管及其串联电阻的选择、门极驱动器输出电阻的选择等。

7. 布局指南

• 强调了PCB布局中的关键点，包括组件放置、接地考虑、高压考虑和热考虑。
• 提供了布局示例，展示了如何在2层和3层PCB上实现UCC的布局。