UCC21732-Q1 汽车类 5.7kVrms ±10A 单通道隔离式栅极驱动器数据手册

UCC21732-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。UCC21732-Q1 具有高达 ±10A 的峰值拉电流和灌电流。

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，并提供低器件间偏斜、>150V/ns 共模噪声抗扰度 （CMTI）。
*附件：ucc21732-q1.pdf

UCC21732-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、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

• 5.7kVRMS 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 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
• 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 MOSFET和IGBT设计的A源/漏极增强型隔离单通道门驱动器，具有主动保护功能、隔离模拟传感和高共模瞬态免疫能力（CMTI）。该产品符合AEC-Q标准，适用于汽车应用，支持高达V pk的操作电压，并具备V的最大输出驱动电压。

二、主要特性

• ‌电气隔离‌：采用SiO电容隔离技术，实现.kV RMS的单通道隔离，支持.kV PK浪涌免疫。
• ‌驱动能力‌：±A的峰值源/漏极电流，适用于驱动高功率SiC MOSFET和IGBT。
• ‌保护功能‌：包括快速过流保护、短路检测、分流电流传感支持、故障报告、主动米勒钳位、输入/输出侧电源欠压锁定（UVLO）等。
• ‌模拟传感‌：隔离模拟至PWM传感器，可用于温度或电压传感。
• ‌高CMTI‌：V/ns的最小CMTI，确保高速开关下的系统可靠性。
• ‌快速响应‌：ns的过流保护响应时间。
• ‌安全认证‌：符合DIN EN IEC -（VDE -）和UL标准，具有V PK V IOTM和V PK V IORM的增强隔离认证。

三、应用领域

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

四、功能描述

• ‌驱动阶段‌：采用混合拉高结构，结合P沟道MOSFET和N沟道MOSFET，提供强大的源电流能力。拉低结构由N沟道MOSFET实现，确保快速关断。
• ‌UVLO保护‌：输入侧（VCC）和输出侧（VDD）均具备UVLO保护，防止低电压条件下的误操作。
• ‌主动米勒钳位‌：内部和外部米勒钳位功能，防止高速开关过程中的假开通。
• ‌过流保护‌：具有快速过流和短路检测功能，支持SenseFET、去饱和电路和分流电阻等多种检测方式。
• ‌模拟至PWM传感‌：通过隔离的AIN至APWM信号，实现温度或电压的远程监测。

五、典型应用

文档提供了UCC-Q在半桥配置中的典型应用电路，包括设计要求、详细设计步骤、外部组件选择和布局指南。

六、电源推荐

• ‌VCC供电‌：推荐范围为V至.V，需使用至少μF的旁路电容。
• ‌VDD和VEE供电‌：推荐范围为V至V，需使用至少μF的旁路电容。

七、布局指南

• ‌组件放置‌：驱动器和功率半导体应尽可能靠近放置，以减小寄生电感。旁路电容应尽可能靠近供电引脚。
• ‌接地考虑‌：使用地平面屏蔽输入信号，避免输出侧的高频噪声干扰。对于低侧开关，使用输出侧地平面屏蔽输出信号；对于高侧开关，则不推荐使用地平面。
• ‌高压隔离‌：确保隔离屏障下方没有PCB走线或铜层，避免噪声耦合。