UCC21750 5.7kVrms ±10A，单通道隔离栅极驱动器数据手册

UCC21750 是一款电流隔离式单通道栅极驱动器，专为工作电压高达 2121 V 直流的 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。UCC21750具有高达 ±10A 的峰值拉电流和吸收电流。

输入侧通过 SiO 与输出侧隔离2电容式隔离技术，支持高达 1.5 kV 的电压RMS工作电压，12.8 kVPK浪涌抗扰度超过 40 年隔离栅寿命，并提供低器件间偏移和> 150V/ns 共模噪声抗扰度 （CMTI）。
*附件：ucc21750.pdf

该UCC21750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的温度或电压传感，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

• 5.7kV 电压RMS单通道隔离栅极驱动器
• 高达 2121V 的 SiC MOSFET 和 IGBTPK
• 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
• 4-A 内部主动式米勒夹具
• 发生故障时 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
  • 高压直流母线或相电压
• 过流警报 FLT 并从 RST/EN 复位
• RST/EN 的快速启用和禁用响应
• 抑制 < 40ns 噪声瞬态和输入引脚上的脉冲
• 12V VDD UVLO，RDY 上电源正常
• 输入/输出具有高达 5 V 的过冲/下冲瞬态电压抗扰度
• 130ns（最大值）传播延迟和 30ns（最大值）脉冲/部件偏移
• SOIC-16 DW 封装，爬电距离和间隙距离> 8 mm
• 工作结温 –40°C 至 150°C

参数

方框图

一、产品概述

UCC0是一款专为SiC MOSFET和IGBT设计的-A源/漏增强型隔离单通道门驱动器，适用于工业电机驱动、服务器和电信电源、不间断电源（UPS）以及太阳能逆变器等应用。该驱动器具有先进的保护功能、高动态性能和鲁棒性。

二、主要特性

• ‌高隔离电压‌：支持5.7-kV RMS的单通道隔离电压。
• ‌宽电压范围‌：输出驱动电压范围可达 V（VDD - VEE）。
• ‌强驱动能力‌：±-A的峰值源/漏电流。
• ‌快速保护‌：0-ns响应时间的快速DESAT保护。
• ‌高CMTI‌：最小共模瞬态抑制比（CMTI）为 V/ns。
• ‌软关断‌：-mA的软关断电流，防止过电流和短路时的损坏。
• ‌隔离模拟传感‌：具有隔离模拟到PWM信号功能，用于温度或电压传感。
• ‌多种保护功能‌：包括欠压锁定（UVLO）、过电流和短路保护、DESAT保护等。

三、应用领域

• 工业电机驱动
• 服务器、电信和工业电源供应
• 不间断电源（UPS）
• 太阳能逆变器

四、功能描述

• ‌电源管理‌：输入侧（VCC）支持3 V至. V的宽电压范围，输出侧（VDD、VEE）支持3 V至3 V的宽电压范围。
• ‌驱动能力‌：具有±-A的峰值源/漏电流，可直接驱动SiC MOSFET和IGBT模块。
• ‌保护功能‌：
  • UVLO：输入侧（VCC）和输出侧（VDD）均具有UVLO保护功能，防止低电压条件下的误操作。
  • DESAT保护：快速检测IGBT的过电流和短路情况，并实现软关断以防止损坏。
  • 主动米勒钳位：防止米勒效应引起的误开通。
  • 过温保护：通过监控结温来防止过热损坏。
• ‌隔离模拟传感‌：将隔离的模拟信号转换为PWM信号，用于温度或电压监测。

五、典型应用

文档提供了UCC0在半桥电路中的典型应用示例，包括设计要求、详细设计步骤以及布局指南。典型应用涵盖了电源系统设计、输入滤波器设计、PWM互锁、故障信号处理、开关电阻选择、功率损耗计算等方面。

六、电源推荐

为确保可靠运行，建议使用低ESR/ESL的陶瓷电容对电源进行旁路处理。推荐在VCC和GND之间使用1 µF的电容，在VDD和COM、VEE和COM之间分别使用 µF的电容。

七、布局指南

• 驱动器应尽可能靠近功率半导体放置，以减小寄生电感。
• 旁路电容应尽可能靠近电源引脚放置。
• COM引脚应连接到SiC MOSFET的源极或IGBT的发射极的凯尔文连接点。
• 输入侧应使用地平面来屏蔽输入信号，输出侧则根据具体应用场景决定是否使用地平面。
• 避免在隔离屏障下方放置PCB走线或铜层，以防噪声耦合。