UCC14130-Q1 汽车类 1.5W、12Vin 至 15Vin、12Vout 至 15Vout 高密度 > 3kVRMS 隔离式直流/直流模块数据手册

UCC14130-Q1 是一款符合汽车标准的高隔离电压 DC/DC 电源模块，旨在为 GaN、IGBT、SiC 或 Si 栅极驱动器供电。UCC14130-Q1 将变压器和 DC/DC 控制器与专有架构集成在一起，以实现高效率和极低辐射。它可以从 12V 稳压输入提供隔离的 12V 输出，用于驱动 GaN 和 Si MOSFET;以及来自 15V 稳压输入的隔离式 15V 或 18V 输出，用于偏置 SiC MOSFET 或 IGBT 的驱动电路。高精度提供了更好的通道增强，从而提高了系统效率，而不会对功率器件门造成过大的压力。
*附件：ucc14130-q1.pdf

UCC14130-Q1 以高效率提供高达 1.5W（典型值）的隔离输出功率。该模块需要最少的外部元件，包括片上器件保护，提供额外的功能，如输入欠压锁定、过压锁定、输出电压电源正常比较器、过热关断、软启动超时、可调隔离式正负输出电压、使能引脚和开漏输出电源正常引脚。

特性

• 带隔离变压器的完全集成的高密度隔离式 DC/DC 模块
• 用于驱动的隔离式 DC/DC：IGBT、GaN、SiC 和 Si MOSFET
• 输入电压范围：10V 至 18V，绝对最大值为 32V
• T A ≤ 105°C 时输出功率为 1.5W
• 10V < V VIN < 18V 时，T A = 105°C 时的输出功率为 1.0W
• 可调单或双输出电压（使用电阻器），在整个工作范围内具有 < ±1.3% 的调节精度
• 采用扩频调制和集成变压器设计，电磁辐射低
• 使能、电源正常、UVLO、OVLO、软启动、短路、功率限制、欠压、过压和过热保护
• CMTI > 150 kV/μs
• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1：–40°C ≤ T J ≤ 150°C
  • 温度等级 1：–40 °C ≤ T A ≤ 125°C
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 计划中的安全相关认证：
  • 符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 的 5657-VPK 基本隔离
  • 3000V RMS 隔离，持续 1 分钟，符合 UL1577 标准
  • 基本绝缘符合 CQC GB4943.1
• 36 引脚、宽 SSOP 封装

参数

方框图

一、产品概述

1. 基本特性

• ‌类型‌：高密度隔离DC/DC模块
• ‌输入电压范围‌：10V 至 18V（绝对最大值为32V）
• ‌输出功率‌：1.5W（T_A ≤ 105°C），1.0W（10V < V_IN < 18V，T_A = 105°C）
• ‌输出电压‌：可调单输出或双输出，调节精度<±1.3%
• ‌封装‌：36引脚宽SSOP包装
• ‌隔离电压‌：>3kV RMS
• ‌功能安全‌：符合AEC-Q100标准，支持功能安全设计

2. 主要应用

• ‌汽车应用‌：混合动力、电动汽车、电力传动系统、车载充电器等
• ‌电网基础设施‌：充电站电源模块、直流充电站、串联逆变器等
• ‌工业应用‌：电机驱动、工业运输、服务器电源等

二、电气特性

1. 控制与保护

• ‌控制方式‌：集成DC/DC控制器，采用专有架构实现高效率
• ‌保护功能‌：使能、电源良好、UVLO、OVLO、软启动、短路保护、功率限制、过温保护等

2. 电气参数

• ‌开关频率‌：约20.5MHz
• ‌软启动时间‌：约28.4ms
• ‌输出电压范围‌：VDD-VEE：10V 至 18V，COM-VEE：2.5V 至 (VDD-VEE)
• ‌电压调节精度‌：±1.3%
• ‌热关断阈值‌：主侧约150°C至170°C，次侧约150°C至170°C

三、功能描述

1. 可编程特性

• ‌输出电压调节‌：通过外部电阻分压器调节VDD-VEE和COM-VEE输出电压
• ‌软启动时间‌：可配置软启动时间以限制输入浪涌电流

2. 隔离与保护

• ‌高隔离电压‌：提供>3kV RMS的隔离电压，满足安全标准
• ‌多重保护‌：包括输入欠压锁定（UVLO）、输入过压锁定（OVLO）、输出过压保护（OVP）、输出欠压保护（UVP）和过温保护（OTP）

3. 监测与状态指示

• ‌电源良好（PG）输出‌：开漏输出，用于指示输出电压是否在调节范围内
• ‌使能（ENA）引脚‌：高电平使能，低电平禁用

4. 其他功能

• ‌CMTI‌：>150kV/µs，支持快速dv/dt切换
• ‌计划安全相关认证‌：包括DIN EN IEC 60747-17、UL1577和CQC GB4943.1

四、应用与实施

1. 典型应用电路

• ‌简化电路图‌：展示了输入/输出电容器、反馈电阻、使能引脚等关键连接

2. 系统示例

• ‌汽车应用示例‌：包括逆变器控制、电机控制等详细系统配置

3. 电源推荐

• ‌输入电容‌：推荐在VIN引脚附近放置至少20µF的陶瓷电容
• ‌输出电容‌：根据输出电压和负载需求选择合适的电容值

五、布局与热管理

1. 布局指南

• ‌关键路径‌：保持VIN、GNDP、VEE等关键路径的短而直
• ‌旁路电容‌：在VIN和VDD引脚附近放置高频旁路电容
• ‌反馈路径‌：将反馈电阻和旁路电容靠近相应的FB引脚放置

2. 热管理

• ‌散热设计‌：使用多层PCB和导热垫以提高热性能
• ‌热关断‌：内置热关断功能，防止过热损坏

六、封装与订购信息

• ‌封装类型‌：36引脚宽SSOP包装
• ‌环保标准‌：符合RoHS和Green标准
• ‌订购信息‌：包括器件标记、包装类型和数量等详细信息