UCC27284 具有 5V UVLO 和使能的 3A、120V 半桥栅极驱动器数据手册

UCC27284 是一款坚固耐用的 N 沟道 MOSFET 驱动器，最大开关节点 （HS） 额定电压为 100 V。它允许在基于半桥或同步降压配置的拓扑中控制两个 N 沟道 MOSFET。其 3A 峰值拉电流和灌电流以及低上拉和下拉电阻使 UCC27284 能够在 MOSFET 米勒平台过渡期间以最小的开关损耗驱动大功率 MOSFET。由于输入与电源电压无关，因此 UCC27284 可以与模拟和数字控制器结合使用。如果需要，两个输入和输出可以重叠，用于次级侧全桥同步整流等应用。
*附件：ucc27284.pdf

输入引脚和 HS 引脚能够承受显著的负电压，从而提高系统稳健性。启用和禁用功能通过降低栅极驱动器的功耗并快速响应系统内的故障事件，提供了额外的系统灵活性。5 V UVLO 允许系统在较低的偏置电压下工作，这在许多高频应用中是必需的，并且可以提高某些工作模式下的系统效率。小传播延迟和延迟匹配规格最大限度地减少了死区时间要求，从而进一步提高了效率。

高侧和低侧驱动器级均提供欠压锁定 （UVLO），如果 VDD 电压低于指定阈值，则强制输出为低电平。集成的自举二极管在许多应用中无需外部分立二极管，从而节省了电路板空间并降低了系统成本。UCC27284采用小型封装，可实现高密度设计。

特性

• 在高侧低侧配置中驱动两个 N 沟道 MOSFET
• 5V 典型欠压锁定
• 启用/禁用 DRC 包中的功能
• 16ns 典型传播延迟
• 12ns 上升时间，10ns 下降时间（1.8nF 负载）
• 1ns 典型延迟匹配
• 输入上的 5V 负电压处理
• HS 上的 14V 负电压处理
• ±3A 峰值输出电流
• 绝对最大启动电压 120 V
• 禁用时电流消耗低 （7μA）
• 集成自举二极管
• 额定结温范围为 –40°C 至 140°C

参数

方框图

一、产品概述

UCC4 是一款高性能的半桥驱动器，专为驱动两个 N 沟道 MOSFET 设计，支持高侧和低侧配置。该驱动器具有低开关损耗、负电压处理能力、高电流驱动能力和多种保护功能，适用于多种应用场景，包括商用网络电源、电信整流器、DC 输入 BLDC 电机驱动、测试测量设备以及太阳能电源优化器等。

二、主要特性

• ‌驱动能力‌：支持高达 ±A 的峰值输出电流，适用于驱动大功率 MOSFET。
• ‌负电压处理‌：输入和高侧引脚能够容忍显著的负电压，增强系统鲁棒性。
• ‌低开关损耗‌：具有低传播延迟和快速的上升/下降时间，减少开关过程中的能量损耗。
• ‌保护功能‌：包括欠压锁定（UVLO）、集成自举二极管、使能/禁用功能等。
• ‌温度范围‌：指定工作温度范围从 -0°C 至 °C，适应多种环境条件。

三、应用领域

• 商用网络和服务器电源（PSU）
• 商用电信整流器
• DC 输入 BLDC 电机驱动
• 测试和测量设备
• 太阳能电源优化器

四、功能描述

1. 电源与使能

• ‌电源供应‌：需要一个正电源（VDD）和一个高侧自举电源（HB），支持宽电压范围。
• ‌使能/禁用功能‌：通过 EN 引脚控制驱动器的使能/禁用，降低非工作期间的功耗。

2. 输入与输出

• ‌输入信号‌：两个独立的输入信号（HI 和 LI）分别控制高侧和低侧输出（HO 和 LO）。
• ‌输出特性‌：高侧和低侧输出均具有低电阻和高峰值电流能力，支持快速开关。

3. 保护机制

• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：监测 VDD 和 HB 电压，如果低于阈值，则关闭输出以保护系统。
• ‌集成自举二极管‌：消除对外部自举二极管的需求，节省板级空间和成本。

4. 其他功能

• ‌低传播延迟‌：典型传播延迟为 ns，有助于减少死区时间，提高系统效率。
• ‌负电压容忍‌：输入和高侧引脚能够容忍负电压，提高系统对瞬态电压的抵抗力。

五、典型应用

文档提供了 UCC 在半桥配置中的典型应用电路图，并详细说明了设计要求和步骤，包括选择自举电容和 VDD 电容、估算驱动器功率损耗、选择外部栅极电阻等。

六、电源推荐

建议为 VDD 和 HB 电源引脚添加适当的旁路电容，以滤除高频噪声并保持电压稳定。对于高噪声环境，可以在 EN 引脚上添加额外的滤波电容。

七、布局指南

• ‌最小化寄生电感‌：驱动器应尽可能靠近 MOSFET，以减少寄生电感。
• ‌电源去耦‌：在 VDD 和 HB 引脚附近放置低 ESR 的陶瓷电容，以滤除电源噪声。
• ‌热管理‌：利用热焊盘将热量传导到 PCB 上的大面积铜层，以提高散热效率。