UCC21540-Q1 汽车5.7kVRMS，4A/6A双通道隔离栅极驱动器数据手册

UCC21540-Q1 器件是一款隔离式双通道栅极驱动器，具有可编程死区时间和宽温度范围。该器件在极端温度条件下表现出一致的性能和稳健性。它采用 4 A 峰值拉电流和 6 A 峰值灌电流设计，可驱动功率 MOSFET、IGBT 和 GaN 晶体管。

UCC21540-Q1 可配置为两个低侧驱动器、两个高侧驱动器或一个半桥驱动器。输入侧通过 5.7kVRMS 隔离栅与两个输出驱动器隔离，具有最小 125V/ns 的共模瞬态抗扰度 （CMTI）。
*附件：ucc21540-q1.pdf

保护功能包括：电阻器可编程死区时间、同时关闭两个输出的禁用功能，以及输入引脚上高达 –5V 尖峰的负电压处理，持续 50 ns。所有电源均具有 UVLO 保护。

特性

• 符合 AEC Q100 标准：
  • 设备温度等级 1
• 功能安全 质量管理
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 结温范围 –40°C 至 150°C
• 高达 18V VDD 输出的驱动电源
  • 5V 和 8V VDD UVLO 选项
• CMTI 大于 125V/ns
• 切换参数：
  • 33ns 典型传播延迟
  • 6ns 最大脉宽失真
  • 10μs 最大 VDD 上电延迟

参数

方框图

一、产品概述

UCC0-Q是一款隔离型双通道栅极驱动器，适用于HEV和EV电池充电器、隔离转换器、电机驱动器和UPS等应用。该驱动器具备可编程死区时间、宽温度范围（-°C至°C）和高电压（最高8V VDD）输出驱动能力。

二、主要特性

• ‌隔离特性‌：5.7-kV RMS隔离屏障，最小5 V/ns共模瞬态免疫（CMTI）。
• ‌输出能力‌：4 A峰值源电流和6 A峰值沉电流，可驱动MOSFET、IGBT和GaN晶体管。
• ‌可编程死区时间‌：通过电阻编程死区时间，防止半桥应用中的直通现象。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：所有供电电源均具有UVLO保护，确保在电源电压不足时不会开启输出。
• ‌输入兼容性‌：输入信号兼容TTL和CMOS逻辑电平，输入端具备负电压处理能力（-5 V持续0 ns）。
• ‌保护功能‌：包括禁用功能（同时关闭两个输出）和负电压处理能力。

三、应用领域

• HEV和EV电池充电器
• 隔离转换器（AC-DC和DC-DC电源供应器）
• 电机驱动器和逆变器
• 不间断电源（UPS）

四、功能描述

• ‌输入和输出逻辑‌：每个通道由各自的输入引脚（INA和INB）控制，允许完全和独立的输出控制。
• ‌UVLO保护‌：包括VCCI UVLO和VDD UVLO，确保在电源电压不足时保护设备。
• ‌可编程死区时间‌：通过DT引脚和编程电阻实现，防止直通现象。
• ‌禁用功能‌：通过DIS引脚实现，同时关闭两个输出。
• ‌输出级‌：具备高峰值源电流和沉电流能力，适用于快速开关大功率晶体管。

五、典型应用

文档提供了UCC0-Q的典型应用电路，包括设计要求和详细设计步骤，如选择输入和输出电容、估计驱动器功率损耗、选择外部栅极电阻、考虑延迟和脉冲宽度、瞬态保护等。

六、电源推荐

推荐VCCI电源电压范围为 V至 V，VDDA和VDDB电源电压范围为 V至 V。建议使用低ESR陶瓷表面贴装电容作为旁路电容，以支持高峰值电流并最小化电压波动。

七、布局指南

• ‌电容放置‌：旁路电容应尽可能靠近VCCI、VDDA和VDDB引脚放置，以最小化寄生电感。
• ‌输入和输出信号路径‌：最小化输入和输出信号路径的长度和面积，以减少噪声耦合。
• ‌隔离屏障保护‌：确保隔离屏障区域的PCB设计不会降低隔离性能。