UCC21541 5.7kVrms 1.5A/2.5A 双通道隔离栅极驱动器数据手册

UCC2154x 是一款隔离式双通道栅极驱动器系列，具有高达 4A/6A 的峰值拉/灌电流，可驱动功率 MOSFET、IGBT 和 GaN 晶体管。采用 DWK 封装的 UCC2154x 还提供 3.3mm 的最小通道间距，从而实现更高的总线电压。

UCC2154x 系列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：ucc21541.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

• 宽体封装选项
  • DW SOIC-16：引脚 2 引脚转 UCC21520
  • DWK SOIC-14：3.3 mm Ch-2-Ch 间距
• 高达 4A 的峰值拉电流和 6A 峰值灌电流输出
• 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
• 电阻器可编程死区时间
• TTL 和 CMOS 兼容输入
• 安全相关认证（计划）：
  • 符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 的 8000VPK 增强型隔离
  • 5700VRMS 隔离，持续 1 分钟，符合 UL 1577 标准
  • 符合 GB4943.1-2022 的 CQC 认证

参数

方框图

UCC1技术文档总结

一、产品概述

UCC1是一款隔离型双通道栅极驱动器，设计用于驱动MOSFET、IGBT和GaN晶体管。它提供了高达A/6A的峰值源/沉电流，适用于各种电源供应和电机驱动拓扑。

二、主要特性

• ‌隔离与保护‌：输入侧与两个输出驱动器之间通过.kV RMS的隔离屏障隔离，具有5V/ns的最小共模瞬态免疫（CMTI）。
• ‌灵活配置‌：可配置为两个低侧驱动器、两个高侧驱动器或半桥驱动器。
• ‌可编程死区时间‌：通过DT引脚连接外部电阻实现可编程死区时间。
• ‌禁用功能‌：DIS引脚拉高可同时关闭两个输出。
• ‌负电压处理‌：输入引脚可承受高达-V、持续0ns的负电压尖峰。
• ‌欠压锁定（UVLO）保护‌：所有电源引脚均具有UVLO保护。

三、应用领域

• 隔离型电源转换器
• 电机驱动器
• 工业控制系统
• 太阳能逆变器

四、功能描述

• ‌输入与输出逻辑‌：输入信号兼容TTL/CMOS逻辑，输出具有高速开关能力。
• ‌输出级‌：采用P-channel和N-channel MOSFET结合的pull-up结构，提供高峰值源电流。
• ‌保护特性‌：包括UVLO保护、可编程死区时间、禁用功能等。
• ‌CMTI性能‌：高CMTI确保在噪声环境中稳定工作。

五、典型应用

文档提供了UCC1在半桥配置中的典型应用电路，包括设计要求和详细设计步骤。设计步骤涵盖了输入滤波器设计、死区时间电阻和电容选择、外部自举二极管选择、栅极电阻选择、功率损耗估计、结温估计以及应用电路示例等内容。

六、电源推荐

• ‌VCCI‌：推荐电压为.V或5V，需连接旁路电容。
• ‌VDDA/VDDB‌：推荐电压为V至V，需连接旁路电容以支持高峰值电流。
• ‌UVLO阈值‌：VCCI的UVLO阈值为.5V至.5V（上升）和2.V至2.V（下降）；VDDA/VDDB的UVLO阈值为.V至6.0V（下降，V UVLO选项）和7.2V至.V（下降，V UVLO选项）。

七、布局指南

• ‌组件放置‌：栅极驱动器应尽可能靠近功率晶体管，以减小寄生电感。
• ‌旁路电容‌：VCCI、VDDA和VDDB旁路电容应尽可能靠近相应引脚。
• ‌地平面‌：为高电流路径提供低阻抗地平面，以减小噪声。
• ‌隔离性能‌：确保初级侧和次级侧之间的隔离性能，避免在驱动器下方放置PCB迹线或铜层。