UCC5871-Q1 器件是一款隔離式、高度可配置的單通道柵極驅(qū)動器，旨在驅(qū)動 EV/HEV 應(yīng)用中的高功率 SiC MOSFET 和 IGBT。功率晶體管保護，例如基于分流電阻器的過流、基于 NTC 的過熱和 DESAT 檢測，包括在這些故障期間可選的軟關(guān)斷或兩級關(guān)斷。為了進一步減小應(yīng)用尺寸，UCC5871-Q1 在開關(guān)期間集成了一個 4A 有源米勒箝位，在驅(qū)動器未通電時集成了一個有源柵極下拉。集成的 10 位 ADC 可監(jiān)控多達 6 個模擬輸入和柵極驅(qū)動器溫度，以增強系統(tǒng)管理。集成了診斷和檢測功能，以簡化系統(tǒng)設(shè)計。這些功能的參數(shù)和閾值可通過 SPI 接口進行配置，這使得該器件幾乎可以與任何 SiC MOSFET 或 IGBT 一起使用。
*附件：ucc5871-q1.pdf

特性

• 分離式輸出驅(qū)動器提供 30A 峰值拉電流和 30A 峰值灌電流
• 具有 150ns（最大）傳播延遲和可編程最小脈沖抑制的互鎖和擊穿保護
• 初級側(cè)和次級側(cè)有源短路 （ASC） 支持
• 可配置的功率晶體管保護
  • 基于 DESAT 的短路保護
  • 基于分流電阻器的過流和短路保護
  • 基于 NTC 的過熱保護
  • 功率晶體管故障期間的可編程軟關(guān)斷 （STO） 和兩級關(guān)斷 （2LTOFF）
• 符合功能安全標準
  • 專為功能安全應(yīng)用而開發(fā)
  • 提供文檔，以幫助 ISO 26262 系統(tǒng)設(shè)計達到 ASIL D
• 集成診斷：
  • 用于保護比較器的內(nèi)置自檢 （BIST）
  • IN+ 到晶體管柵極路徑完整性
  • 功率晶體管閾值監(jiān)控
  • 內(nèi)部時鐘監(jiān)控
  • 故障警報 （nFLT1） 和警告 （nFLT2） 輸出
• 集成 4A 有源米勒鉗位或用于米勒鉗位晶體管的可選外部驅(qū)動器
• 先進的高壓箝位控制
• 內(nèi)部和外部電源欠壓和過壓保護
• 有源輸出下拉和默認低電平輸出，具有低電源或浮動輸入
• 驅(qū)動器芯片溫度感應(yīng)和過熱保護
• V 時最小共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI） 為 100kV/μs 厘米 = 1000 伏
• 基于 SPI 的器件重配置、驗證、監(jiān)控和診斷
• 集成 10 位 ADC，用于功率晶體管溫度、電壓和電流監(jiān)控

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

UCC-Q是一款專為汽車電子應(yīng)用設(shè)計的A隔離IGBT/SiC MOSFET門驅(qū)動器，集成了高級保護特性和高度可配置功能，適用于混合動力汽車（HEV）和電動汽車（EV）的牽引逆變器及功率模塊。

二、主要特性

• ?高電流驅(qū)動能力?：提供A峰值源和A峰值沉電流。
• ?互鎖與直通保護?：具有ns（最大）傳播延遲和可編程最小脈沖抑制。
• ?高級保護功能?：包括DESAT基短路保護、NTC基過溫保護、可編程軟關(guān)斷（STO）和兩級關(guān)斷（LTOFF）。
• ?功能安全合規(guī)?：符合功能安全應(yīng)用要求，文檔支持ISO 系統(tǒng)設(shè)計。
• ?集成診斷功能?：內(nèi)置自檢（BIST）、內(nèi)部時鐘監(jiān)控、故障報警（nFLT）和警告（nFLT）輸出。
• ? 高共模瞬態(tài)抑制能力（CMTI） ?：最小kV/μs。
• ?可配置性?：通過SPI接口實現(xiàn)參數(shù)和閾值配置，支持廣泛的SiC MOSFET和IGBT。
• ?集成ADC?：位ADC用于監(jiān)控功率晶體管溫度、電壓和電流。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• HEV和EV牽引逆變器
• HEV和EV功率模塊

四、功能描述

. 驅(qū)動與保護

• ?分裂輸出驅(qū)動?：提供高電流源和沉能力，支持SiC MOSFET和IGBT的高效切換。
• ?互鎖與直通保護?：防止上下橋臂同時導(dǎo)通，避免短路。
• ?高級保護?：包括短路、過流、過溫和DESAT檢測，支持快速響應(yīng)和軟關(guān)斷。

. 配置與診斷

• ?SPI接口?：支持設(shè)備重配置、驗證、監(jiān)控和診斷。
• ?集成ADC?：實現(xiàn)多通道模擬輸入監(jiān)控，增強系統(tǒng)管理能力。
• ?診斷功能?：通過BIST、時鐘監(jiān)控和故障輸出，提供全面的系統(tǒng)健康監(jiān)控。

. 隔離與傳感

• ?高隔離電壓?：支持高電壓應(yīng)用中的可靠隔離。
• ?隔離模擬傳感?：支持隔離的模擬信號輸入，用于溫度或電壓感測。

五、典型應(yīng)用

文檔提供了UCC-Q在半橋電路中的典型應(yīng)用電路，包括布局指南、設(shè)計要求和詳細設(shè)計步驟，如電源設(shè)計、輸入濾波、SPI接口配置、模擬信號監(jiān)控等。

六、電源推薦

• ? 初級側(cè)電源（VCC） ?：推薦V至.V。
• ? 次級側(cè)電源（VCC） ?：推薦V至V。
• ? 次級側(cè)負電源（VEE） ?：推薦-V至V。
• ?電源旁路?：建議在電源引腳附近放置低ESR/ESL的旁路電容，以穩(wěn)定電源電壓。

七、布局指南

• ?最小化寄生電感?：驅(qū)動器應(yīng)盡可能靠近被驅(qū)動的功率器件。
• ?電源旁路?：電源旁路電容應(yīng)盡可能靠近電源引腳放置。
• ?信號完整性?：保持輸入信號的完整性，避免長距離傳輸和干擾。
• ?熱管理?：考慮PCB布局以優(yōu)化熱傳導(dǎo)，減小熱阻。