UCC21710 5.7kVrms ±10A，单通道隔离式栅极驱动器，带 OC 检测，用于 IGBT/SiC 的内部箝位数据手册

UCC21710 是一款电隔离式单通道栅极驱动器，旨在驱动高达 1700V 的 SiC MOSFET 和 IGBT。它具有先进的集成保护、一流的动态性能和稳健性。UCC21710具有高达 ±10A 的峰值拉电流和灌电流。

输入侧采用 SiO 2 电容隔离技术与输出侧隔离，支持高达 1.5 kV RMS 的工作电压，隔离栅寿命超过 40 年，具有 12.8 kV PK 浪涌抗扰度，并提供低器件间偏移和 >150V/ns 共模噪声抗扰度 （CMTI）。
*附件：ucc21710.pdf

该UCC21710包括最先进的保护功能，例如快速过流和短路检测、分流电流传感支持、故障报告、有源米勒钳位以及输入和输出侧电源 UVLO，以优化 SiC 和 IGBT 开关行为和稳健性。隔离式模拟转 PWM 传感器可用于更轻松地进行温度或电压传感，进一步提高驱动器的多功能性，并简化系统设计工作量、尺寸和成本。

特性

• 5.7kV RMS 单通道隔离栅极驱动器
• 驱动高达 2121V 峰的 SiC MOSFET 和 IGBT
• 33V 最大输出驱动电压 （VDD-VEE）
• ±10A 驱动强度和分离输出
• 最小 CMTI 为 150V/ns
• 4A 内部有源米勒夹具
• 故障条件下的 400mA 软关断
• 带 PWM 输出的隔离模拟传感器，用于
  • 使用 NTC、PTC 或热敏二极管进行温度传感
  • 高压 DC-Link 或相电压
• FLT 过流报警，并从 RST/EN 复位
• RST/EN 上的快速启用/禁用响应
• 抑制输入引脚上的 <40ns 噪声瞬态和脉冲
• 12V VDD UVLO，RDY 上电源正常
• 具有过冲/下冲瞬态电压的输入/输出抗扰度高达 5 V
• 130ns（最大值）传播延迟和 30ns（最大值）脉冲/部件偏移
• SOIC-16 DW 封装，爬电距离和间隙距离> 8 mm
• 工作结温 –40°C 至 150°C
• 安全相关认证：
  • 符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 的增强绝缘
  • UL 1577 组件认可计划

参数

一、产品概述

UCC0是一款A源/沉增强型隔离单通道门驱动器，专为SiC MOSFET和IGBT设计，提供高级集成保护、卓越的动态性能和稳健性。该驱动器支持高达V的峰值电压，具有±0A的驱动能力、0V/ns的最小共模瞬态免疫（CMTI）以及A内部有源米勒钳位等功能。

二、主要特性

• ‌高隔离电压‌：支持5.7-kV RMS的单通道隔离。
• ‌宽电压范围‌：最大输出驱动电压为V，适用于SiC MOSFET和IGBT。
• ‌强驱动能力‌：±A的峰值源和沉电流。
• ‌高CMTI‌：V/ns的最小CMTI，增强对噪声的抵抗能力。
• ‌有源保护‌：包括过流保护、短路保护、软关断以及输入/输出侧的欠压锁定（UVLO）。
• ‌隔离模拟传感‌：集成隔离模拟到PWM传感器，用于温度或电压传感。
• ‌快速响应‌：具有快速启用/禁用响应和噪声瞬态抑制能力。

三、应用领域

• 工业电机驱动
• 服务器、电信和工业电源供应
• 不间断电源（UPS）
• 太阳能逆变器
• 可再生能源存储转换器

四、功能描述

1. 电源供应

• 输入侧电源VCC支持3V至.V的宽电压范围。
• 输出侧支持V至V的宽范围电源供应。

2. 驱动阶段

• 具有±0A的峰值驱动能力，可直接驱动SiC MOSFET模块或IGBT模块。
• 分裂输出OUTH和OUTL，允许独立控制开关的开通和关断速度。

3. 保护特性

• ‌UVLO保护‌：输入侧和输出侧均集成UVLO保护，确保在供电电压不足时安全关闭输出。
• ‌过流和短路保护‌：快速检测过流和短路情况，并通过软关断功能保护功率器件。
• ‌有源米勒钳位‌：防止在快速切换时由于米勒效应导致的误开通。
• ‌短路钳位‌：在短路条件下钳制输出电压，保护功率器件免受过压损坏。

4. 隔离模拟传感

• 通过AIN引脚接收隔离的模拟信号，并将其转换为PWM信号输出，用于温度或电压监测。

五、典型应用

文档提供了UCC0在半桥配置中的典型应用电路图，并详细说明了设计步骤，包括输入滤波器设计、PWM互锁、FLT/RDY/RST/EN引脚电路、外部栅极电阻选择、过流和短路保护电路设计以及隔离模拟信号传感应用等。

六、电源推荐

• 推荐在VCC、VDD和VEE引脚上使用低ESR/ESL的旁路电容，以稳定供电电压并滤除高频噪声。

七、布局指南

• 驱动器应尽可能靠近功率半导体放置，以减少寄生电感。
• 解耦电容应尽可能靠近电源引脚放置。
• COM引脚应连接到SiC MOSFET的源极或IGBT的发射极的开尔文连接点。
• 输入侧应使用地平面屏蔽输入信号，输出侧则根据具体应用情况决定是否使用地平面。