UCC5390 3kVrms/5kVrms、±10A 单通道隔离式栅极驱动器数据手册

UCC53x0 是单通道隔离式栅极驱动器系列，设计用于驱动 MOSFET、IGBT、SiC MOSFET 和 GaN FET （UCC5350SBD）。UCC53x0S 提供分离输出，可单独控制上升和下降时间。UCC53x0M 将晶体管的栅极连接到内部夹具，以防止米勒电流引起的误导通。UCC53x0E 的 UVLO2 以 GND2 为基准，以获得真正的 UVLO 读数。

UCC53x0 采用 4mm SOIC-8 （D） 或 8.5mm SOIC-8 （DWV） 封装，可分别支持高达 3kVRMS 和 5kVRMS 的隔离电压。凭借这些不同的选项，UCC53x0 系列非常适合电机驱动器和工业电源。
*附件：ucc5390.pdf

与光耦合器相比，UCC53x0 系列具有更低的器件间偏斜、更低的传播延迟、更高的工作温度和更高的 CMTI。

特性

• 功能选项
  • 分离输出 （UCC53x0S）
  • UVLO 以 GND2 为基准 （UCC53x0E）
  • 米勒夹具选项 （UCC53x0M）
• 8 引脚 D（4mm 爬电距离）和 DWV（8.5mm 爬电距离）封装
• 60ns （典型值） 传播延迟
• 最小 CMTI 为 100kV/μs
• 隔离栅寿命 > 40 年
• 3V 至 15V 输入电源电压
• 高达 33V 的驱动器电源电压
  • 8V 和 12V UVLO 选项
• 输入引脚上的负 5V 处理能力
• 安全相关认证：
  • 7000VPK 隔离 DWV（计划）和 4242VPK 隔离 D，符合 DIN V VDE V 0884-11：2017-01 和 DIN EN 61010-1
  • 5000VRMS DWV 和 3000VRMS D 隔离额定值，持续 1 分钟，符合 UL 1577 标准
  • 符合 GB4943.1-2011 D 和 DWV（计划）的 CQC 认证
• CMOS 输入
• 工作温度：–40°C 至 +125°C

参数

方框图

概述

UCC是一款由Texas Instruments（TI）生产的单通道隔离栅极驱动器，旨在驱动MOSFET、IGBT、SiC MOSFET和GaN FET等功率半导体器件。该驱动器适用于多种应用，包括电机驱动、高压DC-DC转换器、不间断电源（UPS）、电源供应单元（PSU）、混合动力和电动汽车（HEV/EV）电源模块以及太阳能逆变器。

主要特性

• ‌隔离电压‌：支持最高5kV RMS的隔离电压（DWV封装），确保电气隔离。
• ‌高驱动电流‌：提供高达7A的源电流和沉电流，适合驱动高功率半导体器件。
• ‌低传播延迟‌：典型传播延迟为5ns，有助于提高系统响应速度。
• ‌ 高共模瞬态抑制能力（CMTI） ‌：最小CMTI为kV/μs，增强抗干扰能力。
• ‌宽输入电压范围‌：输入电压范围为3V至5V，适应不同控制电路的需求。
• ‌多种保护功能‌：包括欠压锁定（UVLO）、短路钳位、过温保护等，提高系统可靠性。
• ‌多种封装选项‌：提供D（4mm爬电距离）和DWV（8.5mm爬电距离）两种封装选项，满足不同应用需求。

应用领域

• ‌电机驱动‌：用于驱动各种类型的电机，如直流电机、交流电机等。
• ‌高压DC-DC转换器‌：在高压直流到直流转换电路中提供隔离驱动。
• ‌ 不间断电源（UPS）和电源供应单元（PSU） ‌：确保电源系统的稳定可靠运行。
• ‌混合动力和电动汽车（HEV/EV）电源模块‌：驱动电池管理系统中的功率半导体器件。
• ‌太阳能逆变器‌：在太阳能发电系统中提供高效的栅极驱动解决方案。

功能描述

隔离技术

UCC采用高压SiO基电容器实现隔离，通过开关键控（OOK）调制方案传输数字信号，确保电气隔离的同时实现高速数据传输。

驱动能力

该驱动器提供高达A的源电流和沉电流，能够快速充放电功率半导体器件的栅极电容，提高开关速度。

保护功能

• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：监测输入电压和输出电压，当电压低于阈值时关闭输出，防止器件损坏。
• ‌短路钳位‌：在短路条件下限制输出电压，保护功率半导体器件免受过压损坏。
• ‌过温保护‌：当驱动器温度过高时自动关闭输出，防止热损坏。

典型应用电路

UCC可与IGBT、MOSFET等功率半导体器件配合使用，构成高效可靠的栅极驱动电路。典型应用电路包括半桥和全桥拓扑结构，适用于多种功率转换应用。

设计指南

• ‌电源设计‌：选择合适的输入电压和输出电压，确保在推荐范围内工作。
• ‌输入滤波‌：在输入端添加适当的滤波电路，减少噪声干扰。
• ‌输出电阻选择‌：根据功率半导体器件的栅极电容和开关速度选择合适的输出电阻。
• ‌布局布线‌：遵循TI提供的布局布线指南，确保良好的电气性能和热性能。

封装与订购信息

UCC提供D（SOIC-8）和DWV（SOIC-）两种封装选项，用户可根据具体需求选择合适的封装和订购代码。