UCC21737-Q1 是一款電流隔離式單通道柵極驅(qū)動(dòng)器，專為高達(dá) 2121V 直流工作電壓的 SiC MOSFET 和 IGBT 而設(shè)計(jì)，具有先進(jìn)的保護(hù)功能、一流的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)健性。該器件具有高達(dá) ±10A 的峰值拉電流和灌電流。

輸入側(cè)采用 SiO2 電容隔離技術(shù)與輸出側(cè)隔離，支持高達(dá) 1.5kVRMS 的工作電壓、12.8kVPK 浪涌抗擾度，隔離柵壽命超過 40 年，并提供低器件間偏移和 >150V/ns 共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI）。
*附件：ucc21737-q1.pdf

UCC21737-Q1 包括最先進(jìn)的保護(hù)功能，例如快速過流和短路檢測(cè)、分流電流傳感支持、故障報(bào)告、有源米勒鉗位、輸入和輸出側(cè)電源 UVLO，以優(yōu)化 SiC 和 IGBT 開關(guān)行為和穩(wěn)健性。ASC 功能可用于在系統(tǒng)故障事件期間強(qiáng)制開啟電源開關(guān)，進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)器的多功能性并簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量、尺寸和成本。

特性

• 5.7kVRMS 單通道隔離柵極驅(qū)動(dòng)器
• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如下：
  • 器件溫度等級(jí) 1：-40°C 至 +125°C 環(huán)境工作溫度范圍
• 功能安全 質(zhì)量管理
  • 提供有助于功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 高達(dá) 2121Vpk 的 SiC MOSFET 和 IGBT
• 33V 最大輸出驅(qū)動(dòng)電壓 （VDD-VEE）
• ±10A 驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度和分離輸出
• 最小 CMTI 為 150V/ns
• 270ns 響應(yīng)時(shí)間快速過流保護(hù)
• 外部有源 Miller clamp
• 發(fā)生故障時(shí) 900mA 軟關(guān)斷
• 隔離側(cè)的 ASC 輸入可在系統(tǒng)故障期間打開電源開關(guān)
• 過流警報(bào) FLT 并從 RST/EN 復(fù)位
• RST/EN 上的快速啟用/禁用響應(yīng)
• 抑制輸入引腳上的 <40ns 噪聲瞬態(tài)和脈沖
• 12V VDD UVLO 和 –3V VEE UVLO，RDY 電源良好
• 輸入/輸出具有高達(dá) 5V 的過沖/欠沖瞬態(tài)電壓抗擾度
• 130ns（最大）傳播延遲和 30ns（最大）脈沖/部件偏移
• SOIC-16 DW 封裝，爬電距離和間隙距離> 8mm
• 工作結(jié)溫 –40°C 至 150°C

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

UCC7-Q 是一款專為 SiC MOSFETs 和 IGBTs 設(shè)計(jì)的增強(qiáng)型隔離單通道柵極驅(qū)動(dòng)器，支持高達(dá) V DC 的工作電壓。該驅(qū)動(dòng)器具備先進(jìn)的保護(hù)功能、卓越的動(dòng)態(tài)性能和高度魯棒性，適用于 HEV/EV 牽引逆變器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽能逆變器、工業(yè)電源供應(yīng)等應(yīng)用。

二、主要特性

• ?高隔離電壓?：支持 .kV RMS 的隔離電壓，隔離屏障壽命超過 0 年。
• ?高驅(qū)動(dòng)電流?：提供 ±0A 的峰值源和沉電流。
• ?寬工作電壓范圍?：輸入電壓 VCC 可從 V 至 .V，輸出電壓 VDD-VEE 可達(dá) V。
• ?高級(jí)保護(hù)功能?：包括快速過電流保護(hù)、短路檢測(cè)、故障報(bào)告、主動(dòng)米勒鉗位、輸入和輸出側(cè)電源欠壓鎖定（UVLO）等。
• ? 高共模瞬態(tài)免疫（CMTI） ?：>V/ns 的 CMTI 能力，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。
• ?外部主動(dòng)米勒鉗位?：提供外部米勒鉗位控制引腳，增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• HEV/EV 牽引逆變器
• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)
• 太陽能逆變器
• 工業(yè)電源供應(yīng)
• 充電樁

四、功能描述

1. 電源供應(yīng)

• ?輸入電源 VCC?：支持 3V 至 5.5V 的寬電壓范圍，具有 UVLO 保護(hù)功能。
• ?輸出電源 VDD 和 VEE?：支持 V 至 3V 的寬電壓范圍，提供穩(wěn)定的柵極驅(qū)動(dòng)電壓。

2. 驅(qū)動(dòng)能力

• ?高電流驅(qū)動(dòng)?：具備 ±0A 的峰值源和沉電流，可直接驅(qū)動(dòng) SiC MOSFET 和 IGBT 模塊。
• ?分裂輸出?：OUTH 和 OUTL 分裂輸出，允許獨(dú)立控制開關(guān)的開啟和關(guān)閉速度。

3. 保護(hù)功能

• ?快速過電流保護(hù)?：具備 0ns 的快速響應(yīng)時(shí)間，有效保護(hù)功率器件免受損壞。
• ?UVLO 保護(hù)?：在輸入或輸出電源欠壓時(shí)，自動(dòng)將輸出拉低，保護(hù)系統(tǒng)免受損害。
• ?主動(dòng)米勒鉗位?：防止在快速切換過程中因米勒電容引起的誤開啟。
• ?短路夾持?：在短路條件下，將輸出電壓夾持在略高于 VDD 的水平，防止柵極過壓擊穿。

4. 其他功能

• ?ASC 輸入?：在系統(tǒng)故障期間，通過隔離側(cè)輸入信號(hào)強(qiáng)制開啟功率開關(guān)。
• ?FLT 報(bào)警?：在過電流或短路故障時(shí)，通過 FLT 引腳輸出低電平報(bào)警信號(hào)。
• ?RST/EN 引腳?：用于啟用/禁用輸出側(cè)，并重置 FLT 引腳上的故障信號(hào)。

五、典型應(yīng)用

文檔提供了 UCC-Q1 在半橋電路中的典型應(yīng)用，包括設(shè)計(jì)要求和詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟，如輸入濾波器設(shè)計(jì)、PWM 互鎖、FLT/RDY/RST/EN 引腳電路、過電流和短路保護(hù)、外部主動(dòng)米勒鉗位等。

六、電源推薦

• ?旁路電容?：建議在 VCC、VDD 和 VEE 引腳附近放置適當(dāng)?shù)呐月冯娙?，以穩(wěn)定電源供應(yīng)并減小噪聲。
• ?去耦合電容?：在電源引腳附近放置去耦合電容，以濾除高頻噪聲。

七、布局指南

• ?最小化寄生電感?：驅(qū)動(dòng)器應(yīng)盡可能靠近被驅(qū)動(dòng)的功率器件，以減小寄生電感。
• ?電源去耦合?：確保電源去耦合電容盡可能靠近驅(qū)動(dòng)器引腳。
• ?接地處理?：使用星型接地方式，將驅(qū)動(dòng)器的 GND 與其他電路節(jié)點(diǎn)（如功率 MOSFET 的源極和 PWM 控制器的地）單點(diǎn)連接。
• ?熱管理?：考慮 PCB 布局以優(yōu)化熱傳導(dǎo)，確保驅(qū)動(dòng)器在允許的工作溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。