UCC21717-Q1 用于 SiC/IGBT 的汽车类 10A 拉/灌单通道隔离式栅极驱动器数据手册

UCC21717-Q1 是一款电隔离式单通道栅极驱动器，设计用于驱动高达 1700V 的 SiC MOSFET 和 IGBT。它具有先进的集成保护、一流的动态性能和稳健性。UCC21717-Q1 具有高达 ±10A 的峰值拉电流和灌电流。

输入侧采用 SiO2 电容隔离技术与输出侧隔离，支持高达 1.5kVRMS 的工作电压、12.8kVPK 浪涌抗扰度和超过 40 年的隔离栅寿命，并提供低器件间偏移和 >150V/ns 共模噪声抗扰度 （CMTI）。
*附件：ucc21717-q1.pdf

UCC21717-Q1 包括最先进的保护功能，例如快速过流和短路检测、分流电流传感支持、故障报告、有源米勒钳位以及输入和输出侧电源 UVLO，以优化 SiC 和 IGBT 开关行为和稳健性。隔离式模拟转 PWM 传感器可用于更轻松地进行温度或电压传感，进一步提高驱动器的多功能性，并简化系统设计工作量、尺寸和成本。

特性

• 5.7kVRMS 单通道隔离栅极驱动器
• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
• 功能安全 质量管理
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 高达 2121Vpk 的 SiC MOSFET 和 IGBT
• 33V 最大输出驱动电压 （VDD-VEE）
• ±10A 驱动强度和分离输出
• 最小 CMTI 为 150V/ns
• 270ns 响应时间快速过流保护
• 4A 内部有源米勒箝位
• 故障条件下 400mA 软关断
• 带 PWM 输出的隔离模拟传感器，用于
  • 使用 NTC、PTC 或热敏二极管进行温度传感
  • 高压 DC-Link 或相电压
• FLT 过流报警，并从 RST/EN 复位
• 使用 RST/EN 禁用设备会触发软关闭
• 抑制输入引脚上的 <40ns 噪声瞬态和脉冲
• 12V VDD UVLO，RDY 上电源正常
• 输入/输出具有高达 5V 的过冲/欠冲瞬态电压抗扰度
• 130ns（最大）传播延迟和 30ns（最大）脉冲/部件偏移
• SOIC-16 DW 封装，爬电距离和间隙距离> 8mm
• 工作结温 –40°C 至 150°C

参数

方框图

一、产品概述

UCC7-Q是一款单通道隔离栅极驱动器，专为驱动高达0V的SiC MOSFET和IGBT设计。它具备高级集成保护功能、卓越的动态性能和鲁棒性，适用于需要高隔离电压和可靠性的应用场景。

二、主要特性

• ‌高隔离电压‌：.kV RMS隔离电压，满足高安全性要求。
• ‌宽温度范围‌：-0°C至+°C的工作温度范围，适用于严苛环境。
• ‌强驱动能力‌：±A峰值源和漏电流，支持高功率应用。
• ‌保护功能‌：包括过流检测、短路保护、软关断、UVLO等。
• ‌模拟信号隔离传输‌：支持隔离的模拟到PWM信号转换，用于温度、电压等监测。
• ‌AEC-Q认证‌：适合汽车电子应用。

三、应用领域

• 电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的牵引逆变器
• 车载充电器和充电桩
• 电机驱动器
• 太阳能逆变器
• 工业电源

四、功能描述

1. 隔离与驱动

• 采用SiO隔离技术，实现低压DSP/MCU与高压侧之间的可靠隔离。
• 强驱动能力支持直接驱动SiC MOSFET和IGBT模块，无需额外缓冲电路。

2. 保护功能

• ‌过流和短路保护‌：快速检测并响应过流和短路故障，通过软关断减少短路能量和开关过电压。
• ‌UVLO保护‌：输入和输出侧均具备UVLO保护，确保供电异常时系统的安全性。
• ‌软关断‌：通过RST/EN引脚触发软关断，减少故障时的能量冲击。

3. 模拟信号隔离传输

• AIN引脚支持隔离的模拟信号输入，通过内部PWM调制器转换为隔离的PWM信号输出，实现温度、电压等参数的隔离监测。

五、典型应用

文档提供了UCC7-Q在半桥电路中的典型应用，包括设计要求、详细设计步骤、功率损耗计算等，帮助用户快速设计可靠的系统。

六、电源推荐

• 输入侧VCC电源支持3V至.V宽电压范围。
• 输出侧VDD和VEE电源支持3V至3V宽电压范围，需根据具体应用选择合适的电源电压。
• 推荐在VCC、VDD和VEE电源引脚附近放置旁路电容器，以减小电源噪声和电压波动。

七、布局指南

• 栅极驱动器应尽量靠近被驱动的功率半导体器件，以减小栅极驱动回路的寄生电感。
• 旁路电容器应尽可能靠近电源引脚放置，提供低阻抗电源路径。
• 注意隔离区域的布局，避免在隔离栅极驱动器下方放置PCB走线或铜皮，以确保隔离性能。