UCC20225A-Q1 汽车级 2.5kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器数据手册

UCC20225-Q1 系列是单输入、双输出隔离式栅极驱动器，具有 4A 拉电流和 6A 灌电流峰值电流，采用 5mm x 5mm LGA-13 封装。它旨在驱动高达 5MHz 的功率晶体管，具有一流的传播延迟和脉宽失真。

输入侧通过 2.5kV 与两个输出驱动器隔离RMS隔离栅，具有最小 100V/ns 的共模瞬态抗扰度 （CMTI）。两个输出侧驱动器之间的内部功能隔离允许高达 700V 的工作电压 直流 .
*附件：ucc20225a-q1.pdf

UCC20225-Q1 系列允许通过 DT 引脚上的电阻器实现可编程死区时间。DIS 引脚在设置为高电平时同时关闭两个输出，并在保持接地时允许正常作。

该器件接受高达 25V 的 VDD 电源电压。从 3V 到 18V 的宽 VCCI 范围使该驱动器适合与模拟和数字控制器连接。所有电源电压引脚均具有欠压锁定 （UVLO） 保护。

凭借所有这些高级功能，UCC20225-Q1 系列可在各种汽车应用中实现高功率密度、高效率和稳健性。

特性

• 符合 AEC Q100 标准：
  • 设备温度等级 1
  • 器件 HBM ESD 分类等级 H2
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C6
• 单 PWM 输入，双输出
• 电阻器可编程死区时间
• 4A 峰值拉电流、6A 峰值灌电流输出
• CMTI 大于 100V/ns
• 切换参数：
  • 19ns 典型传播延迟
  • 5ns 最大延迟匹配
  • 最大脉宽失真 6ns
• 3V 至 18V 输入 VCCI 范围
• VDD 高达 25V，具有 5V 和 8V UVLO 选项
• 抑制短于 5ns 的输入瞬变
• TTL 和 CMOS 兼容输入
• 节省空间的 5mm x 5mm LGA-13 封装
• 安全相关认证：
  • 3535-VPK符合 VDE V 0884-11：2017 的隔离
  • 2500 伏RMS隔离 1 分钟，符合 UL 1577 标准
  • 符合 GB4943.1-2011 的 CQC 认证

参数

方框图

一、产品概述

UCC5A-Q1是一款AEC Q0认证的隔离双通道门驱动器，专为汽车8V系统设计。它支持单PWM输入和双输出，适用于驱动功率晶体管，如IGBT和MOSFET，工作频率高达MHz。

二、主要特性

• ‌AEC Q0认证‌：满足汽车电子应用的高标准。
• ‌单PWM输入，双输出‌：简化了控制逻辑，降低了系统复杂性。
• ‌高峰值电流‌：A源电流，6A漏电流，满足大功率应用需求。
• ‌高CMTI‌：大于0V/ns，增强了抗干扰能力。
• ‌低延迟‌：ns典型传播延迟，ns最大延迟匹配，适用于高速开关应用。
• ‌宽输入电压范围‌：3V至8V的VCCI输入电压范围，兼容TTL和CMOS输入。
• ‌高隔离电压‌：.kV RMS隔离屏障，确保功能隔离和电气安全。
• ‌可编程死区时间‌：通过外部电阻调整死区时间，防止功率器件直通。
• ‌多种保护功能‌：包括UVLO（欠压锁定）、DIS（禁用）引脚等，提高系统可靠性。

三、应用领域

• 汽车外部音频放大器
• 汽车V系统
• 其他需要高隔离、高速开关和大功率驱动的应用

四、功能描述

• ‌VDD、VCCI和UVLO保护‌：具有内部UVLO保护功能，确保在供电电压异常时驱动器不会误动作。
• ‌输入和输出逻辑‌：支持TTL和CMOS兼容的输入逻辑，输出与PWM输入同步，且B通道输出与A通道互补。
• ‌输出级‌：采用P-channel和N-channel MOSFET并联的拉高结构，以及N-channel MOSFET的拉低结构，提供强大的驱动能力。
• ‌可编程死区时间‌：通过DT引脚外接电阻实现死区时间的可编程，防止功率器件在开关过程中直通。
• ‌禁用功能‌：DIS引脚高电平有效，可同时禁用两个输出，提高系统安全性。

五、典型应用

文档提供了UCC5A-Q1在驱动半桥MOSFET的典型应用电路，包括设计要求、详细设计步骤、功率损耗计算和布局指南。

六、电源推荐

• ‌VCCI供电电压‌：推荐范围为3V至8V，需使用低ESR/ESL的旁路电容。
• ‌VDDA/VDDB供电电压‌：对于UCC5A-Q1，推荐范围为6.5V至5V，同样需使用低ESR/ESL的旁路电容。

七、布局指南

• ‌组件放置‌：旁路电容应尽可能靠近供电引脚放置，以减小电源噪声。
• ‌接地考虑‌：将高峰值电流充电和放电的晶体管栅极限制在最小物理区域内，减小环路电感。
• ‌高压考虑‌：确保隔离性能，避免在驱动器下方放置任何PCB走线或铜层。
• ‌热考虑‌：优化PCB布局以消散热量，降低结到板的热阻抗。