UCC21756-Q1 具有主动保护和 iso 的汽车级 ±10A 隔离式单通道栅极驱动器数据手册

UCC21756-Q1 是一款电流隔离式单通道栅极驱动器，专为高达 2121V 直流工作电压的 SiC MOSFET 和 IGBT 而设计，具有先进的保护功能、一流的动态性能和稳健性。UCC21756-Q1 具有高达 ±10A 的峰值拉电流和灌电流。
*附件：ucc21756-q1.pdf

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）。

UCC21756-Q1 包括最先进的保护功能，例如快速过流和短路检测、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。隔离式模量转 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，结果如下：
  • 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
• 200ns 响应时间快速 DESAT 保护，5V 阈值
• 4A 内部有源米勒箝位
• 发生故障时 900mA 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
  • 高压直流母线或相电压
• 过流警报 FLT 并从 RST/EN 复位
• RST/EN 上的快速启用/禁用响应
• 抑制 <40ns 噪声瞬态和输入引脚脉冲
• 12V VDD UVLO，RDY 上电源良好
• 输入/输出具有高达 5V 的过冲或下冲瞬态电压抗扰度
• 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

UCC6-Q是一款专为SiC MOSFET和IGBT设计的增强型隔离单通道门驱动器，适用于电动汽车（EV）牵引逆变器、车载充电器、DC/DC转换器等应用。该驱动器具备高级保护功能、卓越的动态性能和鲁棒性。

二、主要特性

• ‌隔离电压‌：高达.kV RMS，支持高达1V DC的SiC MOSFET和IGBT。
• ‌驱动能力‌：±0A的峰值源/沉电流。
• ‌保护功能‌：快速过流和短路检测、故障报告、有源米勒钳位、输入/输出侧电源欠压锁定（UVLO）。
• ‌隔离模拟传感‌：带PWM输出的隔离模拟传感器，用于温度或电压感测。
• ‌ 高共模瞬态抑制能力（CMTI） ‌：最低0V/ns。
• ‌快速响应‌：0ns DESAT保护响应时间，带5V阈值。
• ‌封装与认证‌：SOIC- DW封装，AEC-Q0认证。

三、应用领域

• 电动汽车（EV）牵引逆变器
• 车载充电器和充电桩
• HEV/EV的DC/DC转换器

四、功能描述

1. 隔离与驱动

• 使用SiO电容隔离技术，实现输入与输出侧之间的可靠隔离。
• 提供高达±A的峰值源/沉电流，可直接驱动SiC MOSFET和IGBT模块。

2. 保护功能

• ‌DESAT保护‌：快速检测过流和短路情况，实现软关断，防止功率器件损坏。
• ‌有源米勒钳位‌：防止快速切换时的虚假导通。
• ‌UVLO保护‌：对输入和输出侧电源进行监控，确保在电压异常时关闭输出。
• ‌故障报告‌：通过FLT引脚报告过流或短路故障，RST/EN引脚用于复位和使能控制。

3. 隔离模拟传感

• AIN引脚支持隔离的模拟信号输入，APWM引脚输出相应的PWM信号，用于温度或电压感测。

五、典型应用

文档提供了UCC6-Q在半桥电路中的典型应用电路，包括设计要求和详细设计步骤，如输入滤波、PWM互锁、FLT/RDY/RST/EN引脚电路、栅极电阻选择、过流和短路保护、隔离模拟信号感测等。

六、电源推荐

• 输入侧电源VCC推荐范围为V至5.5V。
• 输出侧电源VDD和VEE推荐范围为V至V，需考虑UVLO阈值和滞回电压。
• 建议在电源引脚附近放置低ESR/ESL的旁路电容，以稳定电源电压。

七、布局指南

• 驱动器应尽可能靠近被驱动的功率器件，以减小寄生电感。
• 电源旁路电容应尽可能靠近电源引脚放置。
• 输入信号应保持良好的信号完整性，避免长距离传输和干扰。
• 输出侧COM引脚应连接到功率器件的源极或发射极，以减小栅极驱动回路的寄生电感。