UCC23513 5.7kVrms，4A/5A单通道光兼容隔离栅极驱动器数据手册

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 4.5A 的拉电流和 5.3A 的灌电流峰值输出电流和 5.7kVRMS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。可以驱动低侧和高侧功率 FET，与基于光耦合器的栅极驱动器相比，FET 带来了显著的性能和可靠性升级，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 （e-diode），与传统 LED 相比，这意味着长期可靠性和出色的老化特性。IGH 性能和可靠性非常适合用于所有类型的电机驱动器。更高的工作温度为传统光耦合器不支持的应用提供了机会。
*附件：ucc23513.pdf

特性

• 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
• 峰值输出电流
• 14V 至 33V 输出驱动器电源电压
  • 8V （B） 和 12VCC 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
• 输入级具有 13V 反极性电压处理能力
• 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：
  • 8000 伏PK符合 DIN V VDE V0884-11：2017-01 的增强隔离
  • 5.7kV 电压RMS隔离 1 分钟，符合 UL 1577 标准
  • 符合 GB4943.1-2011 的 CQC 认证

参数

一、产品概述

UCC3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。该驱动器具有.-kV RMS的隔离评级，适用于工业电机控制、工业电源、UPS和太阳能逆变器等应用。UCC3采用光耦兼容输入，提供4.5-A源电流和5.3-A漏电流，并支持高达-V的输出驱动电压。

二、主要特性

• ‌高隔离电压‌：.-kV RMS隔离电压，符合UL 7和CQC认证标准。
• ‌宽输出电压范围‌：支持4-V至-V的输出驱动电压，适用于双极电源配置。
• ‌高性能‌：低传播延迟（最大5 ns）、小脉冲宽度失真（最大5 ns）和高共模瞬态免疫（CMTI）能力（最小0 kV/μs）。
• ‌高可靠性‌：采用模拟二极管（e-diode）输入阶段，提供长期可靠性和优异的老化特性。
• ‌光耦兼容‌：提供与标准光耦隔离门驱动器的引脚对引脚兼容性。
• ‌操作温度范围广‌：结温范围为-0°C至+°C。

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

• ‌输入阶段‌：采用e-diode输入，无需外部电源，提供稳定的输入电流和电压特性。
• ‌输出阶段‌：具有混合拉高结构，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。
• ‌保护功能‌：包括欠压锁定（UVLO）、有源下拉和短路钳位，保护功率半导体免受损坏。
• ‌增强型隔离‌：采用SiO电容隔离技术，提供增强的电气隔离和优异的CMTI性能。

五、典型应用

文档提供了UCC3在驱动IGBT时的典型应用电路，包括设计要求和详细设计步骤。设计步骤包括选择输入电阻、门驱动器输出电阻、估计门驱动器功率损耗和估算结温等。

六、电源推荐

• 推荐使用4-V至-V的输出供电电压（Vcc），并需要在Vcc和Vee引脚之间连接旁路电容以支持高峰值电流。

七、布局指南

• ‌组件放置‌：旁路电容应尽可能靠近Vcc和Vee引脚，以减少噪声和支持高峰值电流。
• ‌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，以减小环路电感和最小化晶体管栅极上的噪声。
• ‌高压隔离‌：确保隔离屏障下方没有PCB走线或铜层，以防止污染并确保隔离性能。
• ‌热考虑‌：增加连接到Vcc和Vee引脚的PCB铜层，以提高热传导性。

八、文档支持

文档提供了详细的规格表、电气特性、开关特性、典型特性曲线、参数测量信息、应用指南、布局示例、PCB材料推荐、机械包装和可订购信息。此外，还提供了设备支持资源链接、相关文档、接收文档更新通知的方法、社区资源、静电放电注意事项和术语表等。