UCC21222-Q1 汽车级 3.0kVrms、4A/6A 2 通道隔离栅极驱动器数据手册

UCC21222-Q1 器件是一款隔离式双通道栅极驱动器，具有可编程死区时间和宽温度范围。该器件在极端温度条件下表现出一致的性能和稳健性。它采用 4A 峰值拉电流和 6A 峰值灌电流设计，用于驱动功率 MOSFET、IGBT 和 GaN 晶体管。

UCC21222-Q1 器件可配置为两个低侧驱动器、两个高侧驱动器或一个半桥驱动器。5ns 延迟匹配性能允许两个输出并联，从而在重负载条件下将驱动强度提高一倍，而不会有内部击穿的风险。
*附件：ucc21222-q1.pdf

输入侧通过 3.0kVRMS 隔离栅与两个输出驱动器隔离，具有最小 125V/ns 的共模瞬态抗扰度 （CMTI）。

电阻器可编程死区时间能够根据系统限制调整死区时间，以提高效率并防止输出重叠。其他保护功能包括：当 DIS 设置为高电平时同时关闭两个输出的禁用功能、抑制短于 5ns 的输入瞬变的集成抗尖峰脉冲滤波器，以及输入和输出引脚上高达 –2V 尖峰的负电压处理能力，持续 200ns。所有电源均具有 UVLO 保护。

特性

• 通用：双低侧、双高侧或半桥驱动器
• 符合 AEC Q100 标准：
  • 设备温度等级 1
  • 器件 HBM ESD 分类等级 H2
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
• 结温范围 –40°C 至 150°C
• 4A 峰值拉电流、6A 峰值灌电流输出
• 共模瞬态抗扰度 （CMTI） 大于 125V/ns
• 高达 25V VDD 输出的驱动电源
  • 8V VDD UVLO
• 切换参数：
  • 33ns 典型传播延迟
  • 5ns 最大脉宽失真
  • 10μs 最大 VDD 上电延迟
• 所有电源的 UVLO 保护
• 快速禁用电源排序

参数

方框图

概述

UCC-Q是一款隔离型双通道栅极驱动器，具备可编程死区时间、宽温度范围等特性。它适用于混合动力汽车（HEV）和电动汽车（EV）电池充电器、隔离型AC-DC和DC-DC电源供应器、电机驱动和逆变器等应用。

主要特性

• ‌隔离特性‌：通过kV RMS隔离屏障实现输入侧与输出侧的电气隔离，具备V/ns的共模瞬态抗扰度（CMTI）。
• ‌可编程死区时间‌：通过连接DT引脚与GND之间的电阻器来调整死区时间，防止输出重叠。
• ‌保护特性‌：包括禁用功能（同时关闭两个输出）、集成去抖动滤波器（拒绝短于ns的输入瞬态）、负电压处理能力（高达-V，持续ns）。
• ‌宽温度范围‌：支持-°C至°C的工作温度范围。
• ‌多种工作模式‌：可作为两个低侧驱动器、两个高侧驱动器或一个半桥驱动器使用。

应用领域

• HEV和EV电池充电器
• 隔离型AC-DC和DC-DC电源供应器
• 电机驱动和逆变器

功能描述

输入与输出

• ‌输入信号‌：INA和INB分别为A通道和B通道的输入信号，具有TTL/CMOS兼容的输入阈值。
• ‌输出信号‌：OUTA和OUTB分别为A通道和B通道的输出，连接至功率晶体管的栅极。
• ‌禁用功能‌：DIS引脚用于同时禁用两个输出，提高系统安全性。

死区时间控制

• ‌可编程死区时间‌：通过DT引脚与GND之间的电阻器设置死区时间，防止上下桥臂直通。
• ‌死区时间匹配‌：确保两个输出通道之间的死区时间一致，提高系统可靠性。

保护功能

• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：输入侧和输出侧均具备UVLO保护，确保在供电电压不足时关闭输出。
• ‌去抖动滤波器‌：集成去抖动滤波器，拒绝短于ns的输入瞬态，提高系统稳定性。

典型应用

• ‌半桥驱动器‌：在同步降压、同步升压、半桥/全桥隔离拓扑以及三相电机驱动应用中使用UCC-Q作为半桥驱动器。

设计指南

• ‌输入滤波器设计‌：推荐使用小型的R-C滤波器来滤除输入信号中的高频噪声。
• ‌死区时间设置‌：根据系统需求选择合适的电阻器来设置死区时间，防止输出重叠。
• ‌电源与旁路电容‌：在VCCI、VDDA和VDDB引脚附近放置低ESR/ESL旁路电容，以支持高峰值电流并减小噪声。
• ‌布局与接地‌：遵循推荐的布局指南，确保高电流路径的寄生电感最小化，并保持良好的接地。

电源推荐

• ‌VCCI供电‌：推荐范围为.V至.V。
• ‌VDDA和VDDB供电‌：推荐范围为V至V，具体取决于所驱动的功率晶体管。

封装与订购信息

• ‌封装类型‌：SOIC 引脚封装。
• ‌温度范围‌：-°C至°C。
• ‌RoHS合规性‌：符合RoHS标准。