UCC21550-Q1 汽车类 4A/6A、5kVRMS 双通道隔离式栅极驱动器，具有用于IGBT的DIS和DT引脚数据手册

UCC21550-Q1 是隔离式双通道栅极驱动器系列，具有可编程死区时间和宽温度范围。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-Q1 可配置为两个低侧驱动器、两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-q1.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-Q1 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
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下
  • 设备温度等级 1
• 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

UCC0-Q是一款AEC-Q0认证的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（-°C至+0°C）。它专为驱动功率MOSFET、SiC、GaN和IGBT设计，支持双低侧、双高侧或半桥配置。输入侧与两个输出驱动器之间通过5kV RMS隔离屏障隔离，最小共模瞬态免疫（CMTI）为5V/ns。

2. 主要特性

• ‌认证‌：AEC-Q0认证，适用于高可靠性汽车应用。
• ‌输出能力‌：高达A的峰值源电流和6A的峰值沉电流。
• ‌隔离与免疫‌：kV RMS隔离屏障，最小CMTI为V/ns。
• ‌UVLO保护‌：所有电源均具备欠压锁定（UVLO）保护。
• ‌快速禁用‌：支持快速禁用功能，适用于电源排序。
• ‌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。

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SOIC（DW）6引脚和SOIC（DWK）4引脚封装选项。
• 支持5V、V和V VDD UVLO选项，满足不同应用需求。

5. 功能描述

5.1 VDD、VCCI和欠压锁定（UVLO）

• ‌VDD UVLO‌：当VDD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。
• ‌UVLO迟滞‌：防止电源噪声引起的抖动，允许设备在电源电压略有下降时继续正常工作。

5.2 输入和输出逻辑

• 输入引脚（INA、INB、DIS）采用TTL和CMOS兼容逻辑。
• 输出阶段具有高速拉上和拉下结构，提供可靠的门极驱动能力。

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，防止射击贯通。
• 死区时间控制有助于提高系统的可靠性和效率。

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引脚允许设备正常工作。DIS引脚内部上拉，建议使用RC滤波器滤波高频噪声。

6. 典型应用

文档提供了一个参考设计示例，展示了UCC-Q1在半桥配置中驱动SiC MOSFET的应用。详细说明了设计要求、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关键设计步骤。

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。
• 建议将低ESR和低ESL电容器靠近设备放置，以支持高峰值电流。
• 提供了布局示例，帮助工程师在设计中实现最佳性能。