UCC23313-Q1 是一款適用于 IGBT、MOSFET 和 SiC MOSFET 的光兼容單通道隔離式柵極驅動器，具有 4.5A 拉電流和 5.3A 灌電流峰值輸出電流以及 3.75kV 電壓RMS基本隔離等級。33 V 的高電源電壓范圍允許使用雙極電源來有效驅動 IGBT 和 SiC 功率 FET。UCC23313-Q1 可以驅動低側和高側功率 FET。與基于標準光耦合器的柵極驅動器相比，主要特性和特性帶來了顯著的性能和可靠性提升，同時在原理圖和布局設計中保持了引腳對引腳的兼容性。性能亮點包括高共模瞬態抗擾度 （CMTI）、低傳播延遲和小脈寬失真。嚴格的過程控制會導致較小的零件間偏差。輸入級是仿真二極管 （e-diode），與光耦合器柵極驅動器中的傳統 LED 相比，這意味著具有長期可靠性和出色的老化特性。它采用具有 8.5 mm 爬電距離和間隙的拉伸 SO6 封裝>以及材料組 I 的模塑料，其相對起痕指數 （CTI） > 600 V。UCC23313-Q1 的高性能和可靠性使其非常適合用于汽車電機驅動器，例如牽引逆變器、車載充電器、直流充電站、 以及汽車 HVAC 和加熱系統。更高的工作溫度為傳統光耦合器以前無法支持的應用提供了機會。
*附件：ucc23313-q1.pdf

特性

• 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用
• 3.75 千伏RMS具有光兼容輸入的單通道隔離式柵極驅動器
• 引腳對引腳、直接升級，適用于光電隔離柵極驅動器
• 4.5A 拉電流、5.3A 灌電流、峰值輸出電流
• 最大 33V 輸出驅動器電源電壓
• 8V （B） 或 12V VCC UVLO 選項
• 軌到軌輸出
• 105ns（最大值）傳播延遲
• 25ns（最大值）器件間延遲匹配
• 35ns（最大值）脈寬失真
• 150kV/μs（最小值）共模瞬態抗擾度 （CMTI）
• 隔離柵壽命 > 50 年
• 輸入級上的 13V 反極性電壓處理能力，支持互鎖
• 具有 > 8.5mm 爬電距離和間隙的加長 SO-6 封裝
• 工作結溫，T J ： –40°C 至 +150°C
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系統設計的文檔
• 安全相關認證：
  • 6000 伏PK符合 DIN V VDE V0884-11：2017-01 的基本隔離（正在進行中）
  • 3.75 千伏RMS隔離 1 分鐘，符合 UL 1577 標準

參數

一、產品概述

UCC3-Q是一款高性能的隔離柵極驅動器，專為驅動IGBTs、MOSFETs和SiC FETs等功率半導體器件設計。該驅動器具備高共模瞬態免疫（CMTI）、低傳播延遲和小脈沖寬度失真等特性，同時保持與標準光耦隔離柵極驅動器的引腳兼容性。

二、主要特性

• ?高CMTI?：高達0kV/μs的共模瞬態免疫能力，有效抵抗噪聲干擾。
• ?低延遲?：最大傳播延遲為5ns，脈沖寬度失真僅為5ns，適用于高頻開關應用。
• ?高隔離電壓?：具有3.kV RMS的隔離電壓和6kV PK的浪涌隔離電壓。
• ?寬電壓范圍?：輸出驅動電源電壓支持0V至3V，適用于多種供電配置。
• ?高可靠性?：輸入階段采用模擬二極管（e-diode），提高長期可靠性和穩定性。
• ?靈活配置?：提供2V和V兩種UVLO（欠壓鎖定）版本，滿足不同應用需求。

三、應用領域

• ?汽車電機驅動?：如牽引逆變器、車載充電器等。
• ?工業逆變器?
• ?開關模式電源?

四、功能描述

1. 輸入階段

• 輸入采用e-diode，無需光耦合器，減少光衰問題，提高長期可靠性。
• 動態阻抗小，溫度系數低，確保輸入電流的穩定性。

2. 輸出階段

• 提供4A的峰值輸出電流，滿足高功率開關需求。
• 輸出結構采用P-channel和N-channel MOSFET并聯，提供快速響應和低輸出阻抗。

3. 保護功能

• UVLO保護：防止在電源電壓不足時誤操作。
• 短路保護：在短路條件下，通過內部二極管將輸出引腳鉗位至略高于VCC電壓，保護功率器件。
• 反向極性保護：輸入端支持高達V的反向電壓，提高系統可靠性。

五、典型應用

文檔提供了UCC3-Q在驅動IGBT的典型應用電路圖，并詳細說明了設計要求和步驟，包括輸入電阻選擇、輸出電阻計算、功率損耗估算和結溫估算等。

六、電源推薦

• 為VCC引腳添加低ESR的陶瓷旁路電容，以濾除高頻噪聲。
• 在遠距離供電情況下，建議使用隔離電源生成方案。

七、布局指南

• 柵極驅動器應盡量靠近功率開關，以減少寄生電感。
• 合理設計接地路徑，避免高電流回路與信號線交叉。
• 考慮熱管理，利用PCB上的大面積銅層進行散熱。