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UCC5390 3kVrms/5kVrms、±10A 單通道隔離式柵極驅動器數據手冊

科技綠洲 ? 2025-05-19 11:04 ? 次閱讀

UCC53x0 是單通道隔離式柵極驅動器系列,設計用于驅動 MOSFETIGBT、SiC MOSFET 和 GaN FET (UCC5350SBD)。UCC53x0S 提供分離輸出,可單獨控制上升和下降時間。UCC53x0M 將晶體管的柵極連接到內部夾具,以防止米勒電流引起的誤導通。UCC53x0E 的 UVLO2 以 GND2 為基準,以獲得真正的 UVLO 讀數。

UCC53x0 采用 4mm SOIC-8 (D) 或 8.5mm SOIC-8 (DWV) 封裝,可分別支持高達 3kVRMS 和 5kVRMS 的隔離電壓。憑借這些不同的選項,UCC53x0 系列非常適合電機驅動器和工業電源
*附件:ucc5390.pdf

光耦合器相比,UCC53x0 系列具有更低的器件間偏斜、更低的傳播延遲、更高的工作溫度和更高的 CMTI

特性

  • 功能選項
    • 分離輸出 (UCC53x0S)
    • UVLO 以 GND2 為基準 (UCC53x0E)
    • 米勒夾具選項 (UCC53x0M)
  • 8 引腳 D(4mm 爬電距離)和 DWV(8.5mm 爬電距離)封裝
  • 60ns (典型值) 傳播延遲
  • 最小 CMTI 為 100kV/μs
  • 隔離柵壽命 > 40 年
  • 3V 至 15V 輸入電源電壓
  • 高達 33V 的驅動器電源電壓
    • 8V 和 12V UVLO 選項
  • 輸入引腳上的負 5V 處理能力
  • 安全相關認證
    • 7000VPK 隔離 DWV(計劃)和 4242VPK 隔離 D,符合 DIN V VDE V 0884-11:2017-01 和 DIN EN 61010-1
    • 5000VRMS DWV 和 3000VRMS D 隔離額定值,持續 1 分鐘,符合 UL 1577 標準
    • 符合 GB4943.1-2011 D 和 DWV(計劃)的 CQC 認證
  • CMOS 輸入
  • 工作溫度:–40°C 至 +125°C

參數
image.png

方框圖
image.png

概述

UCC是一款由Texas Instruments(TI)生產的單通道隔離柵極驅動器,旨在驅動MOSFET、IGBT、SiC MOSFET和GaN FET等功率半導體器件。該驅動器適用于多種應用,包括電機驅動、高壓DC-DC轉換器、不間斷電源(UPS)、電源供應單元(PSU)、混合動力和電動汽車(HEV/EV)電源模塊以及太陽能逆變器

主要特性

  • ?隔離電壓?:支持最高5kV RMS的隔離電壓(DWV封裝),確保電氣隔離。
  • ?高驅動電流?:提供高達7A的源電流和沉電流,適合驅動高功率半導體器件。
  • ?低傳播延遲?:典型傳播延遲為5ns,有助于提高系統響應速度。
  • ? 高共模瞬態抑制能力(CMTI) ?:最小CMTI為kV/μs,增強抗干擾能力。
  • ?寬輸入電壓范圍?:輸入電壓范圍為3V至5V,適應不同控制電路的需求。
  • ?多種保護功能?:包括欠壓鎖定(UVLO)、短路鉗位、過溫保護等,提高系統可靠性。
  • ?多種封裝選項?:提供D(4mm爬電距離)和DWV(8.5mm爬電距離)兩種封裝選項,滿足不同應用需求。

應用領域

  • ?電機驅動?:用于驅動各種類型的電機,如直流電機、交流電機等。
  • ?高壓DC-DC轉換器?:在高壓直流到直流轉換電路中提供隔離驅動。
  • ? 不間斷電源(UPS)和電源供應單元(PSU) ?:確保電源系統的穩定可靠運行。
  • ?混合動力和電動汽車(HEV/EV)電源模塊?:驅動電池管理系統中的功率半導體器件。
  • ?太陽能逆變器?:在太陽能發電系統中提供高效的柵極驅動解決方案。

功能描述

隔離技術

UCC采用高壓SiO基電容器實現隔離,通過開關鍵控(OOK)調制方案傳輸數字信號,確保電氣隔離的同時實現高速數據傳輸。

驅動能力

該驅動器提供高達A的源電流和沉電流,能夠快速充放電功率半導體器件的柵極電容,提高開關速度。

保護功能

  • ? 欠壓鎖定(UVLO) ?:監測輸入電壓和輸出電壓,當電壓低于閾值時關閉輸出,防止器件損壞。
  • ?短路鉗位?:在短路條件下限制輸出電壓,保護功率半導體器件免受過壓損壞。
  • ?過溫保護?:當驅動器溫度過高時自動關閉輸出,防止熱損壞。

典型應用電路

UCC可與IGBT、MOSFET等功率半導體器件配合使用,構成高效可靠的柵極驅動電路。典型應用電路包括半橋和全橋拓撲結構,適用于多種功率轉換應用。

設計指南

  • ?電源設計?:選擇合適的輸入電壓和輸出電壓,確保在推薦范圍內工作。
  • ?輸入濾波?:在輸入端添加適當的濾波電路,減少噪聲干擾。
  • ?輸出電阻選擇?:根據功率半導體器件的柵極電容和開關速度選擇合適的輸出電阻。
  • ?布局布線?:遵循TI提供的布局布線指南,確保良好的電氣性能和熱性能。

封裝與訂購信息

UCC提供D(SOIC-8)和DWV(SOIC-)兩種封裝選項,用戶可根據具體需求選擇合適的封裝和訂購代碼。

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