UCC21521 5.7kVrms，4A/6A双通道隔离栅极驱动器数据手册

UCC21521 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。它旨在驱动高达 5MHz 的功率 MOSFET、IGBT 和 SiC MOSFET，具有一流的传播延迟和脉宽失真。

输入侧通过 5.7kV 与两个输出驱动器隔离RMS增强型隔离栅，具有最低 100V/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 1500 V 的工作电压 直流 .
*附件：ucc21521.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。EN 引脚被拉低可同时关闭两个输出，并允许在保持开路或高电平时正常工作。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。

该器件接受高达 25 V 的 VDD 电源电压。3 V 至 18 V 的宽输入 VCCI 范围使该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，UCC21521 可在各种电源应用中实现高效率、高功率密度和稳健性。

特性

• 通用：双低侧、双高侧或半桥驱动器
• 工作温度范围 –40 至 +125°C
• 切换参数：
  • 19ns 典型传播延迟
  • 10ns 最小脉冲宽度
  • 5ns 最大延迟匹配
  • 最大脉宽失真 6ns
• 共模瞬态抗扰度 （CMTI） 大于 100 V/ns
• 浪涌抗扰度高达 12.8 kV
• 隔离栅寿命 >40 年
• 4A 峰值拉电流、6A 峰值灌电流输出
• TTL 和 CMOS 兼容输入
• 3V 至 18V 输入 VCCI 范围，可与数字和模拟控制器连接
• 高达 25V 的 VDD 输出驱动电源
  • 5V、8V、12V VDD UVLO 选项
• 可编程重叠和死区时间
• 抑制短于 5 ns 的输入脉冲和噪声瞬变
• 快速使能，用于上电排序
• 宽体 SOIC-16 （DW） 封装

参数

方框图

概述

UCC1是一款由Texas Instruments（TI）生产的双通道隔离栅极驱动器，适用于驱动功率MOSFET、IGBT和SiC MOSFET。该驱动器具有灵活的配置选项，包括低侧、高侧和半桥驱动模式，同时具备可编程死区时间、欠压锁定（UVLO）保护以及快速禁用功能。

主要特性

• ‌双通道隔离‌：输入侧与两个输出驱动器之间通过.-kV RMS的强化隔离屏障隔离，共模瞬态免疫（CMTI）最小值为0-V/ns。
• ‌多驱动模式‌：每个驱动通道可配置为低侧驱动、高侧驱动或半桥驱动，具有可编程死区时间。
• ‌宽输入电压范围‌：输入电压VCCI范围为V至V，适用于模拟和数字控制器接口。
• ‌高性能‌：
  • 输出峰值源电流：4A
  • 输出峰值沉电流：A
  • 传播延迟：典型值-0ns
• ‌高可靠性‌：内置UVLO保护、可编程死区时间和快速禁用功能，通过多项国际安全认证。

功能描述

输入与输出

• ‌输入信号‌：INA和INB为两个独立的输入通道，接受TTL/CMOS兼容的逻辑信号。
• ‌输出驱动‌：OUTA和OUTB为两个独立的输出通道，可分别驱动两个功率器件。输出状态由输入信号和可编程死区时间控制。
• ‌可编程死区时间‌：通过DT引脚和外部电阻设置死区时间，防止上下桥臂直通。

保护功能

• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：输入和输出侧均具有UVLO保护，确保在供电电压不足时可靠关断输出。
• ‌快速禁用‌：EN引脚低电平有效，可同时关断两个输出通道。

其他功能

• ‌宽工作温度范围‌：-0°C至5°C。
• ‌多种封装选项‌：提供SOIC等封装形式，满足不同应用需求。

应用领域

UCC1适用于各种需要高隔离电压、高性能栅极驱动的应用场景，包括：

• ‌电源转换器‌：如DC-DC转换器、AC-DC电源供应器等。
• ‌电机驱动‌：如三相电机驱动器、步进电机控制器等。
• ‌工业自动化‌：如机器人控制系统、自动化生产线等。
• ‌新能源汽车‌：如电动汽车充电器、电池管理系统等。

布局指南

• ‌紧凑布局‌：将栅极驱动器和功率器件紧密布局，以减小环路电感和寄生参数。
• ‌旁路电容‌：在输入和输出供电引脚附近放置旁路电容，以减小电源噪声和干扰。
• ‌隔离区域‌：确保隔离屏障周围的PCB区域干净无铜，以维持高隔离电压。
• ‌热管理‌：合理规划PCB铜皮和散热路径，确保栅极驱动器在高温环境下可靠工作。