UCC23511 5.7kVrms 1.5A/2A单通道光兼容隔离栅极驱动器数据手册

UCC23511 是一款适用于 IGBT、MOSFET 和 SiC MOSFET 的光兼容单通道隔离式栅极驱动器，具有 1.5A 拉电流和 2A 灌电流峰值输出电流以及 5.7kVRMS增强的隔离等级。33V 的高电源电压范围允许使用双极电源来有效驱动 IGBT 和 SiC 功率 FET。UCC23511 可以驱动低侧和高侧功率 FET。与基于标准光耦合器的栅极驱动器相比，主要特性和特性带来了显著的性能和可靠性提升，同时在原理图和布局设计中保持了引脚对引脚的兼容性。性能亮点包括高共模瞬态抗扰度 （CMTI）、低传播延迟和小脉宽失真。严格的过程控制会导致较小的零件间偏差。输入级是模拟二极管 （ediode），与传统 LED 相比，这意味着长期可靠性和出色的老化特性。它采用爬电距离和间隙为 >8.5mm 的拉伸 SO6 封装，以及具有相对漏电起痕指数 （CTI） >600V 的 I 组材料模塑料。UCC23511 的高性能和可靠性使其成为所有类型的电机驱动器、太阳能逆变器、工业电源和电器的理想选择。更高的工作温度为传统光耦合器以前无法支持的应用提供了机会。
*附件：ucc23511.pdf

特性

• 5.7kV 电压RMS具有光兼容输入的单通道隔离式栅极驱动器
• 引脚对引脚、直接升级，适用于光电隔离栅极驱动器
• 1.5A 拉电流/2A 灌电流，峰值输出电流
• 最大 33V 输出驱动器电源电压
• 8V （B） 或 12V VCC UVLO 选项
• 轨到轨输出
• 105ns（最大值）传播延迟
• 25ns（最大值）器件间延迟匹配
• 35ns（最大值）脉宽失真
• 150kV/μs（最小值）共模瞬态抗扰度 （CMTI）
• 隔离栅寿命 >50 年
• 输入级上的 13V 反极性电压处理能力，支持互锁
• 具有 >8.5mm 爬电距离和间隙的加长 SO-6 封装
• 工作结温，T J ： –40°C 至 +150°C
• 安全相关认证（计划）：
  • 5.7kV 电压RMS隔离 1 分钟，符合 UL 1577 标准
  • 8000 伏PK符合 DIN V VDE V0884-11：2017-01 的增强隔离
  • 符合 GB4943.1-2011 的 CQC 认证

参数

一、产品概述

UCC1是一款高性能的单通道隔离门驱动器，专为IGBT、MOSFET和SiC MOSFET设计。它采用光耦兼容输入，具有5.7-kV RMS的隔离电压，支持高达V的输出驱动电压，并提供1.5A源电流和A漏电流。

二、主要特性

• ‌高性能隔离‌：5.7-kV RMS隔离电压，支持高电压应用。
• ‌高输出电流‌：.A源电流，2A漏电流，满足大功率驱动需求。
• ‌宽电压范围‌：输出驱动电压最高可达V，支持双极电源配置。
• ‌低延迟‌：最大ns的传播延迟，适用于高速开关应用。
• ‌高CMTI‌：-kV/μs的最小共模瞬态抑制比（CMTI），增强抗干扰能力。
• ‌可靠性高‌：采用模拟二极管（e-diode）输入，相比传统光耦具有更高的可靠性和更长的使用寿命。
• ‌小型封装‌：拉伸SO-封装，具有>8.5mm的爬电距离和电气间隙，满足紧凑设计要求。

三、应用领域

• 工业电机控制驱动器
• 工业电源和UPS
• 太阳能逆变器
• 感应加热

四、功能描述

• ‌电源管理‌：支持宽范围的输出供电电压（4V至3V），并具有欠压锁定（UVLO）功能，保护驱动器免受欠压影响。
• ‌输入级‌：采用模拟二极管（e-diode）输入，无需光发射，提高了可靠性和稳定性。
• ‌输出级‌：具有强大的驱动能力，包括一个P-channel MOSFET和一个额外的N-channel MOSFET并联的拉高结构，以及一个N-channel MOSFET的拉低结构。
• ‌保护功能‌：包括欠压锁定（UVLO）、活动下拉、短路钳位等，确保驱动器的安全可靠运行。
• ‌隔离屏障‌：采用电容性隔离技术，提供增强的隔离性能和卓越的CMTI。

五、典型应用

文档提供了UCC1在驱动IGBT的典型应用电路，包括设计要求、详细设计步骤、功率损耗计算和布局指南。

六、电源推荐

为确保可靠运行，建议在VCC和VEE之间使用合适的旁路电容，并根据应用需求选择适当的VCC和VEE电压值。对于需要隔离电源的应用，文档还提供了使用变压器驱动器的建议。

七、布局指南

• ‌组件放置‌：旁路电容应尽可能靠近VCC和VEE引脚放置，以减小电源噪声。
• ‌接地考虑‌：限制高峰值电流充电和放电的晶体管栅极到最小物理区域，以减小环路电感并最小化噪声。
• ‌高压考虑‌：确保隔离性能，避免在驱动器下方放置任何PCB走线或铜层。
• ‌热考虑‌：优化PCB布局以消散热量，降低结到板的热阻抗。