UCC21739-Q1 汽车级 3kVrms、±10A 单通道隔离式栅极驱动器数据手册

UCC21739-Q1 是一款电流隔离式单通道栅极驱动器，专为高达 900V 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。UCC21739-Q1 具有高达 ±10A 的峰值拉电流和吸收电流。

输入侧采用 SiO2 电容隔离技术与输出侧隔离，支持高达 636VRMS 的工作电压、6kVPK 浪涌抗扰度基本隔离，隔离栅寿命超过 40 年，并提供低器件间偏移和 >150V/ns 共模噪声抗扰度 （CMTI）。
*附件：ucc21739-q1.pdf

UCC21739-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

• 3kVRMS 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
  • 器件 HBM ESD 分类等级 3A
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C3
• 高达 900Vpk 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
• 外部主动米勒夹具
• 发生故障时内部 2 级关断
• 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
• RST/EN 上的快速启用/禁用响应
• 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
• 具有过冲/下冲瞬态电压的输入/输出抗扰度高达 5V
• 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

UCC-Q是一款专为SiC MOSFETs和IGBTs设计的汽车级A源/漏隔离单通道栅极驱动器，支持高达V DC的操作电压，并具有先进的保护功能和隔离模拟传感功能。

二、主要特性

• ‌高隔离电压‌：kV RMS单通道隔离，适用于高电压应用。
• ‌宽温度范围‌：-°C至+°C的AEC-Q认证，适用于汽车电子应用。
• ‌高输出驱动能力‌：±A峰值源和漏电流，支持高达V的最大输出驱动电压（VDD-VEE）。
• ‌先进保护功能‌：包括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、输入和输出侧电源欠压锁定（UVLO）等。
• ‌隔离模拟传感‌：集成的隔离模拟到PWM传感器，简化系统设计，提高系统可靠性。

三、应用领域

• HEV/EV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
• 工业电源供应

四、功能描述

• ‌有源米勒钳位‌：防止因Miller效应引起的虚假导通，提高系统稳定性。
• ‌过流和短路保护‌：快速检测并保护SiC MOSFETs和IGBTs免受损坏。
• ‌UVLO保护‌：输入和输出侧电源均具备UVLO保护功能，确保在电压不足时关闭输出。
• ‌隔离模拟到PWM传感‌：允许隔离的温度检测、高压直流母线电压检测等，简化系统设计。
• ‌级关断‌：在过流和短路故障时，通过两级关断减少能量耗散，防止功率半导体过压击穿。

五、典型应用

文档提供了UCC-Q在IGBT模块半桥电路中的典型应用，包括设计要求、详细设计步骤、输入滤波器设计、PWM互锁、FLT/RDY/RST/EN引脚电路、外部有源米勒钳位、过流和短路保护、隔离模拟信号传感等。

六、电源推荐

• ‌ 输入供电电压（VCC） ‌：推荐范围为V至.V，需使用≥μF的电容旁路至GND。
• ‌ 输出供电电压（VDD/VEE） ‌：推荐范围为V至V，需使用≥μF的电容旁路至COM。

七、布局指南

• ‌驱动器位置‌：应尽可能靠近功率半导体，以减少寄生电感。
• ‌电容放置‌：旁路电容应尽可能靠近VCC、VCC、VDD和VEE引脚放置。
• ‌隔离保护‌：确保隔离屏障区域的PCB设计不会降低隔离性能，避免在隔离屏障下方放置PCB走线或铜层。
• ‌接地平面‌：使用接地平面屏蔽输入信号，减少高频噪声干扰。