UCC21520-Q1 具有双输入、禁用、死区时间的汽车类 4A、6A、5.7kVRMS 隔离式双通道栅极驱动器数据手册

UCC21520-Q1 是一款隔离式双通道栅极驱动器，具有 4A 拉电流和 6A 灌电流峰值电流。它设计用于驱动高达 5MHz 的功率 MOSFET、IGBT 和 SiC MOSFET。

输入侧通过 5.7kVRMS 增强型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）。两个次级侧驱动器之间的内部功能隔离允许高达 1500VDC 的工作电压。
*附件：ucc21520-q1.pdf

每个驱动器都可以配置为两个低侧驱动器、两个高侧驱动器或一个具有可编程死区时间 （DT） 的半桥驱动器。禁用引脚可同时关闭两个输出，并允许在保持开路或接地时正常工作。作为故障安全措施，初级侧逻辑故障会强制两个输出为低电平。

每个器件都接受高达 25V 的 VDD 电源电压。3V 至 18V 的宽输入 VCCI 范围使驱动器适合与模拟和数字控制器连接。所有电源电压引脚均具有欠压锁定 （UVLO） 保护。

凭借所有这些高级功能，UCC21520-Q1 可实现高效率、高功率密度和稳健性。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 设备温度等级 1
• 功能安全质量管理
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 结温范围 –40 至 +150°C
• 切换参数：
  • 33ns 典型传播延迟
  • 20ns 最小脉冲宽度
  • 6ns 最大脉宽失真
• 共模瞬态抗扰度 （CMTI） 大于 125V/ns
• 浪涌抗扰度高达 10kV
• 隔离栅寿命 >40 年
• 4A 峰值拉电流、6A 峰值灌电流输出
• 3V 至 18V 输入 VCCI 范围，可与数字和模拟控制器连接
• 高达 25V VDD 输出的驱动电源
  • 5V 和 8V VDD UVLO 选项
• 可编程重叠和死区时间
• 快速禁用电源排序

参数

方框图

概述

UCC0-Q是一款隔离型双通道栅极驱动器，专为驱动功率MOSFET、IGBT和SiC MOSFET设计。它具备高隔离电压、高共模瞬态免疫能力（CMTI）、可编程死区时间、欠压锁定（UVLO）保护和禁用引脚等功能，适用于汽车、工业和通信领域的电源转换和电机驱动应用。

主要特性

• ‌高隔离电压‌：具备5.7kV RMS的强化隔离电压，符合DIN EN IEC -7 (VDE 4-)标准。
• ‌高CMTI‌：大于5V/ns的共模瞬态免疫能力，提高系统稳定性。
• ‌宽输入电压范围‌：VCCI输入电压范围为3V至8V，兼容数字和模拟控制器。
• ‌可编程死区时间‌：通过DT引脚和电阻编程，防止上下桥臂直通。
• ‌多重保护‌：包括UVLO保护、输出短路保护和过温保护等。
• ‌高效驱动‌：具备4A峰值源电流和6A峰值沉电流，支持高达5MHz的开关频率。
• ‌长隔离寿命‌：隔离栅极寿命超过年，确保长期可靠性。

应用领域

• ‌汽车应用‌：HEV和BEV电池充电器。
• ‌电源供应‌：隔离DC-DC和AC-DC转换器。
• ‌ 不间断电源（UPS） ‌。
• ‌工业应用‌：电机驱动、工业控制系统等。

功能描述

输入与输出

• ‌双通道隔离‌：通过.kV RMS的隔离屏障隔离输入与输出，防止电气干扰。
• ‌可编程死区时间‌：通过DT引脚调整死区时间，防止桥臂直通。
• ‌禁用引脚‌：将DIS引脚置高可同时关闭两个输出，提高系统安全性。

保护机制

• ‌UVLO保护‌：监测VCCI、VDDA和VDDB电压，当电压低于阈值时关闭输出。
• ‌输出短路保护‌：在输出短路时限制电流，防止损坏。
• ‌热关断保护‌：结温超过限制时自动关闭输出，防止过热损坏。

电气特性

• ‌低传播延迟‌：输入到输出的传播延迟典型值为ns，匹配度小于ns。
• ‌高CMTI‌：能够承受大于V/ns的共模瞬态电压，提高系统抗干扰能力。
• ‌宽工作温度范围‌：工作结温范围为-°C至+0°C。

典型应用

UCC0-Q适用于各种半桥和全桥拓扑结构，如同步降压转换器、同步升压转换器、DC-AC逆变器等。其隔离特性和强大的驱动能力使得它成为汽车、工业和通信领域电源转换和电机驱动应用的理想选择。

设计指南

• ‌电源设计‌：选择合适的VCCI、VDDA和VDDB电压，确保满足UVLO阈值要求。
• ‌死区时间设置‌：根据具体应用需求调整DT引脚上的电阻值，设置合适的死区时间。
• ‌布局考虑‌：注意高电压隔离和信号完整性，确保PCB布局符合隔离要求。
• ‌电容选择‌：在VCCI、VDDA和VDDB引脚附近放置合适的旁路电容，以提供稳定的电源。

封装与订购信息

• ‌封装类型‌：SOIC-6封装。
• ‌温度范围‌：-°C至+0°C。
• ‌RoHS合规性‌：符合RoHS标准。