UCC21738-Q1 是一款電流隔離式單通道柵極驅動器，專為工作電壓高達 2121V 直流的 SiC MOSFET 和 IGBT 而設計，具有先進的保護功能、一流的動態性能和穩健性。該器件具有高達 ±10A 的峰值拉電流和灌電流。

輸入側采用 SiO 2 電容隔離技術與輸出側隔離，支持高達 1.5 kV RMS 的工作電壓、12.8 kV PK 浪涌抗擾度，隔離柵壽命超過 40 年，并提供低器件間偏移和 >150 V/ns 共模瞬態抗擾度 （CMTI）。
*附件：ucc21738-q1.pdf

UCC21738-Q1 包括最先進的保護功能，例如快速過流和短路檢測、分流電流傳感支持、故障報告、有源米勒鉗位、輸入和輸出側電源 UVLO，以優化 SiC 和 IGBT 開關行為和穩健性。ASC 功能可用于在系統故障事件期間強制開啟電源開關，進一步提高驅動器的多功能性并簡化系統設計工作量、尺寸和成本。

特性

• 5.7kV RMS 單通道隔離柵極驅動器
• 符合 AEC-Q100 標準，結果如下：
  • 器件溫度等級 1：-40°C 至 +125°C 環境工作溫度范圍
  • 器件 HBM ESD 分類等級 3A
  • 器件 CDM ESD 分類等級 C6
• 功能安全 質量管理
  • 提供有助于功能安全系統設計的文檔
• 碳化硅 MOSFET 和 IGBT 高達 2121 V 峰值
• 33V 最大輸出驅動電壓 （VDD-VEE）
• ±10A 驅動強度和分離輸出
• 最小 CMTI 為 150V/ns
• 270ns 響應時間快速過流保護
• 外部有源 Miller clamp
• 發生故障時 900mA 軟關斷
• 隔離側的 ASC 輸入可在系統故障期間打開電源開關
• 過流警報 FLT 并從 RST/EN 復位
• RST/EN 上的快速啟用/禁用響應
• 抑制輸入引腳上的 <40ns 噪聲瞬態和脈沖
• 12V VDD UVLO，RDY 上電源正常
• 輸入/輸出具有高達 5 V 的過沖/下沖瞬態電壓抗擾度
• 130ns（最大值）傳播延遲和 30ns（最大值）脈沖/部件偏移
• SOIC-16 DW 封裝，爬電距離和間隙距離> 8 mm
• 工作結溫 –40°C 至 150°C

參數

方框圖

1. 產品概述

UCC8-Q是一款適用于SiC MOSFET和IGBT的增強型隔離單通道門驅動器，專為汽車應用設計，具有高級保護功能和高達5.7kV RMS的隔離電壓。該驅動器符合AEC-Q0標準，適用于電動汽車牽引逆變器、車載充電器、DC-DC轉換器等高功率應用。

2. 主要特性

• ?高隔離電壓?：.kV RMS隔離電壓，支持1.5kV RMS工作電壓和.kV PK浪涌免疫。
• ?高級保護功能?：包括快速過流保護、短路檢測、軟關斷、活動米勒鉗位等。
• ?高驅動能力?：±A峰值源和沉電流，適合高功率應用。
• ?低延遲和高CMTI?：ns最大傳播延遲，0ns最大脈沖/部分偏斜，V/ns最小共模瞬態免疫（CMTI）。
• ?寬工作溫度范圍?：-0°C至0°C的結溫范圍。
• ?功能安全?：提供文檔支持功能安全系統設計。

3. 應用領域

• 電動汽車（EV）牽引逆變器
• 車載充電器和充電樁
• 混合動力汽車/電動汽車（HEV/EV）DC-DC轉換器

4. 功能描述

4.1 隔離技術

采用SiO2電容隔離技術，實現低壓DSP/MCU與高壓側之間的可靠隔離。

4.2 保護功能

• ?過流保護?：快速檢測過流和短路條件，并觸發軟關斷以防止損壞。
• ?短路檢測?：支持SenseFET、DESAT和分流電阻器感應。
• ? 欠壓鎖定（UVLO） ?：輸入側（VCC）和輸出側（VDD、VEE）均具備UVLO保護。
• ?活動米勒鉗位?：防止快速切換時的虛假導通。
• ?軟關斷?：過流或短路故障時觸發，限制短路能量并減少開關過電壓。

4.3 驅動能力

• ?高峰值電流?：±A的峰值源和沉電流，可直接驅動SiC MOSFET和IGBT模塊。
• ?低阻抗輸出?：采用混合上拉結構，提供低阻抗路徑以快速充放電功率半導體輸入電容。

4.4 故障報告與復位

• ?故障報警?：通過FLT引腳報告過流或短路故障。
• ?復位功能?：通過RST/EN引腳復位故障狀態，并支持自動復位功能。

5. 典型應用

文檔提供了UCC8-Q在半橋配置中驅動IGBT模塊的典型應用電路圖，并詳細討論了設計要求、設計步驟、應用曲線和布局指南。

6. 電源推薦

• 推薦VCC電源電壓范圍為V至5.5V。
• 輸出側VDD和VEE電源電壓范圍分別為V至V和-6V至V。
• 建議在VCC、VDD和VEE引腳附近放置低ESR旁路電容器以支持高峰值電流并減少噪聲。

7. 布局指南

• 驅動器應盡可能靠近功率半導體放置，以最小化柵極驅動回路的寄生電感。
• 隔離屏障下方不允許有PCB跡線或銅層，以避免噪聲耦合。
• 輸入側和輸出側應使用地平面進行屏蔽，以減少噪聲干擾。