UCC21759-Q1 是一款電流隔離式單通道柵極驅(qū)動(dòng)器，專為高達(dá) 900V 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。UCC21759-Q1 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) 636VRMS 的工作電壓，隔離柵壽命超過(guò) 40 年，6kVPK 浪涌抗擾度，并提供低器件間偏移和 >150V/ns 共模噪聲抗擾度 （CMTI）。
*附件：ucc21759-q1.pdf

UCC21759-Q1 包括最先進(jìn)的保護(hù)功能，例如快速短路檢測(cè)、故障報(bào)告、有源米勒鉗位以及針對(duì) SiC 和 IGBT 功率晶體管優(yōu)化的輸入和輸出側(cè)電源 UVLO。隔離式模量轉(zhuǎn) PWM 傳感器可用于更輕松地進(jìn)行溫度或電壓傳感，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

• 3kVRMS 單通道隔離柵極驅(qū)動(dòng)器
• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用
  • 器件溫度等級(jí) 1：-40°C 至 +125°C 環(huán)境工作溫度范圍
  • 器件 HBM ESD 分類等級(jí) 3A
  • 器件 CDM ESD 分級(jí)等級(jí) C3
• 驅(qū)動(dòng)高達(dá) 900Vpk 的 SiC MOSFET 和 IGBT
• 33V 最大輸出驅(qū)動(dòng)電壓 （VDD-VEE）
• 高峰值驅(qū)動(dòng)電流和高 CMTI
• ±10A 驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度和分離輸出
• 最小 CMTI 為 150V/ns
• 200ns 響應(yīng)時(shí)間快速 DESAT 保護(hù)
• 4A 內(nèi)部有源米勒箝位
• 故障條件下 400mA 軟關(guān)斷
• 帶 PWM 輸出的隔離模擬傳感器，用于
  • 使用 NTC、PTC 或熱敏二極管進(jìn)行溫度傳感
  • 高壓 DC-Link 或相電壓
• FLT 過(guò)流報(bào)警，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 噪聲瞬變和脈沖
• 12V VDD UVLO，RDY 上電源良好
• 輸入/輸出具有高達(dá) 5V 的過(guò)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
• 安全相關(guān)認(rèn)證：
  • 符合 EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 的 4242VPK 基本隔離

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

UCC9-Q是一款專為SiC MOSFET和IGBT設(shè)計(jì)的單通道隔離柵極驅(qū)動(dòng)器，適用于電動(dòng)汽車（EV）牽引逆變器、車載充電器、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）/EV的DC/DC轉(zhuǎn)換器等高功率應(yīng)用。該驅(qū)動(dòng)器具備高CMTI（共模瞬態(tài)免疫）、快速DESAT保護(hù)、內(nèi)置有源米勒鉗位、隔離模擬傳感和PWM輸出等先進(jìn)功能。

二、主要特性

• ?高隔離電壓?：kV RMS隔離電壓，支持高達(dá)V DC的操作電壓。
• ?高驅(qū)動(dòng)能力?：±A的峰值源/沉電流，適用于高功率應(yīng)用。
• ?高CMTI?：大于0V/ns的共模瞬態(tài)免疫，確保系統(tǒng)可靠性。
• ?快速DESAT保護(hù)?：0ns響應(yīng)時(shí)間的DESAT保護(hù)，有效防止短路和過(guò)流。
• ?有源米勒鉗位?：內(nèi)置A有源米勒鉗位，防止假開(kāi)啟。
• ?隔離模擬傳感?：通過(guò)隔離的模擬傳感和PWM輸出，實(shí)現(xiàn)溫度或電壓監(jiān)測(cè)。
• ?AEC-Q認(rèn)證?：符合汽車電子應(yīng)用的嚴(yán)格要求。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• 電動(dòng)汽車（EV）牽引逆變器
• 車載充電器和充電樁
• 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）/EV的DC/DC轉(zhuǎn)換器

四、功能描述

1. 柵極驅(qū)動(dòng)

• ?高/低側(cè)驅(qū)動(dòng)?：支持高側(cè)或低側(cè)驅(qū)動(dòng)配置。
• ?分裂輸出?：OUTH和OUTL分裂輸出，允許獨(dú)立控制開(kāi)通和關(guān)斷速度。
• ?強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力?：±A的峰值源/沉電流，確保快速開(kāi)關(guān)和低損耗。

2. 保護(hù)功能

• ?DESAT保護(hù)?：快速檢測(cè)IGBT或SiC MOSFET的VDS或VCE過(guò)壓，實(shí)現(xiàn)軟關(guān)斷保護(hù)。
• ? UVLO（欠壓鎖定） ?：VCC和VDD的UVLO保護(hù)，防止低電壓條件下的誤動(dòng)作。
• ?有源米勒鉗位?：防止米勒效應(yīng)引起的假開(kāi)啟。
• ?短路鉗位?：在短路條件下將輸出鉗位至略高于VDD，保護(hù)功率器件。

3. 監(jiān)測(cè)與報(bào)告

• ?隔離模擬傳感?：通過(guò)AIN引腳監(jiān)測(cè)溫度或電壓，并通過(guò)APWM引腳輸出隔離的PWM信號(hào)。
• ?故障報(bào)告?：通過(guò)FLT引腳報(bào)告過(guò)流或短路故障，RST/EN引腳實(shí)現(xiàn)故障復(fù)位和使能控制。

五、典型應(yīng)用

文檔提供了UCC9-Q在半橋配置中的典型應(yīng)用電路圖，并詳細(xì)說(shuō)明了設(shè)計(jì)要求和步驟，包括輸入濾波器設(shè)計(jì)、DESAT電路配置、柵極電阻選擇、功率損耗估算、結(jié)溫估算以及隔離模擬傳感電路的設(shè)計(jì)等。

六、電源推薦

• 推薦VCC供電電壓范圍為3V至.V。
• VDD和VEE供電電壓范圍分別為3V至3V和-V至0V（相對(duì)于COM）。
• 強(qiáng)調(diào)了在VCC、VDD和VEE引腳上添加旁路電容的重要性，以穩(wěn)定供電電壓并濾除高頻噪聲。

七、布局指南

• 提供了詳細(xì)的PCB布局指南，包括組件放置、接地考慮、高壓考慮和熱考慮等方面。
• 強(qiáng)調(diào)了隔離性能和熱性能對(duì)布局的重要性，建議將驅(qū)動(dòng)器放置在靠近功率器件的位置，以減少寄生電感。