UCC23514 是一款適用于 IGBT、MOSFET 和 SiC MOSFET 的光兼容單通道隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器，具有 4.5A 的拉電流和 5.3A 的灌電流峰值輸出電流和 5.0kVRMS增強(qiáng)的隔離等級(jí)。33V 的高電源電壓范圍允許使用雙極電源來(lái)有效驅(qū)動(dòng) IGBT 和 SiC 功率 FET。UCC23514 可以驅(qū)動(dòng)低側(cè)和高側(cè)功率 FET。與基于標(biāo)準(zhǔn)光耦合器的柵極驅(qū)動(dòng)器相比，主要特性和特性帶來(lái)了顯著的性能和可靠性提升，同時(shí)在原理圖和布局設(shè)計(jì)中保持了引腳對(duì)引腳的兼容性。性能亮點(diǎn)包括高共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI）、低傳播延遲和小脈寬失真。
*附件：ucc23514.pdf

嚴(yán)格的過程控制會(huì)導(dǎo)致較小的零件間偏差。輸入級(jí)是模擬二極管 （e-diode），與傳統(tǒng) LED 相比，這意味著長(zhǎng)期可靠性和出色的老化特性。它采用 8 引腳表面貼裝 7.5 mm x 5.85 mm（典型值）SOIC 封裝，爬電距離和間隙≥ 8.5 mm，以及 I 組材料中的模塑料，其相對(duì)起痕指數(shù) （CTI） > 600 V。UCC23514 的高性能和可靠性使其成為所有類型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的理想選擇。 太陽(yáng)能逆變器、工業(yè)電源和電器。更高的工作溫度為傳統(tǒng)光耦合器以前無(wú)法支持的應(yīng)用提供了機(jī)會(huì)。

UCC23514V 選項(xiàng)在單個(gè)端子上提供柵極驅(qū)動(dòng)輸出。對(duì)于需要分離柵極驅(qū)動(dòng)輸出的應(yīng)用，UCC23514S版本提供兩個(gè)獨(dú)立的輸出引腳 OUTH 和 OUTL。UCC23514E 版本適合需要以獨(dú)立 COM 引腳為基準(zhǔn)的 UVLO 的應(yīng)用，這有利于雙極柵極驅(qū)動(dòng)電源應(yīng)用。UCC23514M 選項(xiàng)將晶體管的柵極連接到內(nèi)部夾具，以防止米勒電流引起的錯(cuò)誤導(dǎo)通。

特性

• 5.0kV 電壓RMS具有光兼容輸入的單通道隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器
• 用于光隔離柵極驅(qū)動(dòng)器的引腳對(duì)引腳、直接升級(jí)
• 4.5A 拉電流、5.3A 灌電流、峰值輸出電流
• 12V 至 33V 輸出驅(qū)動(dòng)器電源電壓
• 軌到軌輸出
• 105ns（最大值）傳播延遲
• 25ns（最大值）器件間延遲匹配
• 35ns（最大值）脈寬失真
• 150kV/μs（最小值）共模瞬態(tài)抗擾度 （CMTI）
• 隔離柵壽命 > 50 年
• 輸入級(jí)具有 13V 反極性電壓處理能力
• 具有 8.5 mm 爬電距離的 DWV 封裝
• 工作結(jié)溫，T J ： –40°C 至 +150°C
• 安全相關(guān)認(rèn)證（計(jì)劃）：
  • 7000 伏PK符合 DIN V VDE V0884-11：2017-01 的增強(qiáng)隔離
  • 5.0kV 電壓RMS隔離 1 分鐘，符合 UL 1577 標(biāo)準(zhǔn)
  • 符合 GB4943.1-2011 的 CQC 認(rèn)證

參數(shù)

一、產(chǎn)品概述

UCC4是一款單通道隔離柵極驅(qū)動(dòng)器，專為IGBT、MOSFET和SiC MOSFET設(shè)計(jì)。它采用光耦兼容輸入級(jí)，具有高共模瞬態(tài)免疫（CMTI）、低傳播延遲和小脈沖寬度失真等特點(diǎn)。UCC4提供多種封裝選項(xiàng)，滿足不同應(yīng)用需求，適用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽(yáng)能逆變器、工業(yè)電源和家用電器等領(lǐng)域。

二、主要特性

• ?高CMTI?：>0kV/μs的共模瞬態(tài)免疫，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。
• ?低傳播延遲?：最大5ns的傳播延遲，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。
• ?小脈沖寬度失真?：最大5ns的脈沖寬度失真，確保信號(hào)完整性。
• ?寬輸入電壓范圍?：支持.V至V的輸入電壓范圍，適應(yīng)不同供電環(huán)境。
• ?高反向極性電壓處理能力?：輸入級(jí)具有V的反向極性電壓處理能力。
• ?長(zhǎng)壽命隔離屏障?：隔離屏障壽命超過年，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)
• 太陽(yáng)能逆變器
• 工業(yè)電源
• 家用電器

四、功能描述

1. 電源供應(yīng)

• 輸入級(jí)采用光耦兼容的e-diode，無(wú)需輸入電源。
• 輸出級(jí)支持V至V的供電電壓范圍，適用于雙極性和單極性供電配置。

2. 輸入級(jí)

• e-diode輸入級(jí)，相比傳統(tǒng)LED具有更高的可靠性和更小的溫度漂移。
• 輸入級(jí)與驅(qū)動(dòng)級(jí)通過雙系列HV SiO電容實(shí)現(xiàn)電氣隔離，提供增強(qiáng)的隔離性能。

3. 輸出級(jí)

• 輸出級(jí)采用PMOS和NMOS并聯(lián)的拉上結(jié)構(gòu)，提供高達(dá).A的峰值源電流和5.3A的峰值沉電流。
• 支持分裂輸出（UCCS）和單端輸出（UCCV）選項(xiàng)，滿足不同應(yīng)用需求。

4. 保護(hù)功能

• 欠壓鎖定（UVLO）保護(hù)，防止低電壓條件下的誤動(dòng)作。
• 有源下拉功能，在無(wú)供電時(shí)將柵極拉至低電平，防止假開啟。
• 短路鉗位功能，在短路條件下將輸出鉗位至安全電壓，保護(hù)功率器件。

5. 監(jiān)測(cè)與報(bào)告

• 通過隔離的模擬傳感和PWM輸出功能，實(shí)現(xiàn)溫度或電壓監(jiān)測(cè)。
• 提供故障報(bào)告引腳，便于系統(tǒng)監(jiān)控和故障處理。

五、典型應(yīng)用

文檔提供了UCC4在驅(qū)動(dòng)IGBT時(shí)的典型應(yīng)用電路圖，并詳細(xì)說(shuō)明了設(shè)計(jì)要求和步驟，包括輸入電阻選擇、柵極電阻計(jì)算、功率損耗估算和結(jié)溫估算等。

六、電源推薦

• 推薦輸出供電電壓范圍為V至V，具體取決于被驅(qū)動(dòng)功率器件的柵極電壓需求。
• 強(qiáng)調(diào)在供電引腳上添加旁路電容的重要性，以穩(wěn)定供電電壓并濾除高頻噪聲。

七、布局指南

• 提供了詳細(xì)的PCB布局指南，包括組件放置、接地考慮、高壓考慮和熱考慮等方面。
• 強(qiáng)調(diào)隔離性能和熱性能對(duì)布局的重要性，建議將驅(qū)動(dòng)器放置在靠近功率器件的位置，以減少寄生電感。