UCC27284-Q1 具有 5V UVLO 的汽车类 3A、120V 半桥栅极驱动器数据手册

UCC27284 -Q1 是一款稳健的 N 沟道 MOSFET 驱动器，最大开关节点 （HS） 额定电压为 100 V。它允许在基于半桥或同步降压配置的拓扑中控制两个 N 沟道 MOSFET。其 3A 峰值拉电流和灌电流以及低上拉和下拉电阻使 UCC27284 -Q1 能够在 MOSFET 米勒平台过渡期间以最小的开关损耗驱动大功率 MOSFET。由于输入与电源电压无关，因此 UCC27284 -Q1 可以与模拟和数字控制器结合使用。如果需要，两个输入和输出可以重叠，用于次级侧全桥同步整流等应用。
*附件：ucc27284-q1.pdf

输入引脚和 HS 引脚能够承受显著的负电压，从而提高系统稳健性。5 V UVLO 允许系统在较低的偏置电压下工作，这在许多高频应用中是必需的，并且可以提高某些工作模式下的系统效率。小传播延迟和延迟匹配规格最大限度地减少了死区时间要求，从而进一步提高了效率。

高侧和低侧驱动器级均提供欠压锁定 （UVLO），如果 VDD 电压低于指定阈值，则强制输出为低电平。集成的自举二极管在许多应用中无需外部分立二极管，从而节省了电路板空间并降低了系统成本。UCC27284-Q1 采用 SOIC 封装，适用于恶劣的系统环境。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下
  • 温度等级 1 （T j = –40°C 至 150°C）
  • 器件 HBM ESD 分类等级 1B
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C3
• 在高侧低侧配置中驱动两个 N 沟道 MOSFET
• 5V 典型欠压锁定
• 16ns 典型传播延迟
• 12ns 上升时间，10ns 下降时间（1.8nF 负载）
• 1ns 典型延迟匹配
• 输入上的 5V 负电压处理
• HS 上的 14V 负电压处理
• ±3A 峰值输出电流
• 绝对最大启动电压 120 V
• 集成自举二极管

参数

方框图

一、产品概述

UCC4-Q是一款针对汽车应用设计的-A、-V半桥驱动器，具有负电压处理能力和低开关损耗。该驱动器通过了AEC-Q0认证，适用于DC/DC转换器、电动助力转向、车载充电器（OBC）、集成式起动机发电机（iBSG）以及汽车HVAC压缩机模块等应用。

二、主要特性

• ‌AEC-Q认证‌：适用于汽车级应用。
• ‌双N沟道MOSFET驱动‌：支持高侧和低侧配置。
• ‌负电压处理能力‌：输入端和HS端可承受显著负电压，提高系统鲁棒性。
• ‌低开关损耗‌：具有低上升和下降时间，减少开关过程中的能量损耗。
• ‌集成自举二极管‌：消除了对外部离散二极管的需求，节省板级空间并降低成本。
• ‌5-V UVLO‌：低电压锁定功能，确保系统在低偏置电压下的可靠运行。
• ‌紧凑封装‌：采用SOIC封装，适用于严苛的系统环境。

三、应用领域

• 汽车DC/DC转换器
• 电动助力转向系统
• 车载充电器（OBC）
• 集成式起动机发电机（iBSG）
• 汽车HVAC压缩机模块

四、功能描述

1. 输入与输出

• ‌独立输入‌：两个输入（HI和LI）可独立控制，支持输入信号重叠，适用于全桥同步整流等应用。
• ‌分裂输出‌：高侧（HO）和低侧（LO）输出，分别连接至高侧和低侧MOSFET的栅极。

2. 电气特性

• ‌低传播延迟‌：典型传播延迟为6 ns，延迟匹配为1 ns，有助于减少死区时间，提高效率。
• ‌高电流驱动能力‌：±-A峰值输出电流，低上拉和下拉电阻，适用于驱动大功率MOSFET。
• ‌宽电压范围‌：支持5.5 V至6 V的VDD供电电压，以及- V至 V的输入电压范围。

3. 保护功能

• ‌UVLO保护‌：对高侧和低侧驱动级提供UVLO保护，防止在供电电压不足时误驱动MOSFET。
• ‌负电压瞬态处理‌：输入端和输出端可承受负电压瞬态，提高系统可靠性。

五、典型应用

文档提供了一个典型应用电路，展示了UCC-Q1如何驱动两个N沟道MOSFET构成半桥电路。同时，还提供了详细的设计步骤，包括选择自举电容和VDD电容、估算驱动功率损耗、选择外部栅极电阻等。

六、电源推荐

• ‌VDD电源‌：推荐使用. V至 V的电源，并连接1 µF的旁路电容以减小电压波动。
• ‌自举电容‌：根据应用需求选择合适的自举电容值，通常推荐值为. µF。

七、布局指南

• ‌电容放置‌：低ESR/ESL电容应尽可能靠近VDD和HB引脚放置，以减小高频噪声和电压波动。
• ‌热管理‌：热焊盘应连接到大的热质量迹线（通常为IC接地平面）以改善热性能。
• ‌接地设计‌：高电流路径应尽可能短且直接连接到地平面，以减小环路电感和噪声。