Texas Instruments UCC21756-Q1隔離式單通道柵極驅(qū)動器設(shè)計用于工作電壓高達(dá)2121 V DC的SiC MOSFET和IGBT，具有先進(jìn)的保護(hù)特性、同類最佳的動態(tài)性能和穩(wěn)健性。UCC21756-Q1具有高達(dá)±10A的峰值拉電流和灌電流。通過SiO2~~ 電容隔離技術(shù)將輸入側(cè)與輸出側(cè)相隔離，從而支持高達(dá)1.5kV~~RMS~~ 的工作電壓、12.8kVPK 浪涌抗擾度，隔離柵壽命超過40年，并提供較低的零件間偏移，以及> 150V/ns的共?？乖攵龋–MTI）。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments UCC21756-Q1隔離式單通道柵極驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments UCC21756-Q1具有先進(jìn)的保護(hù)特性，例如快速過流和短路檢測、故障報告以及有源米勒鉗位。它還提供輸入和輸出側(cè)電源UVLO，以優(yōu)化SiC和IGBT的開關(guān)特性和穩(wěn)健性。可以利用隔離式模擬PWM傳感器更輕松地進(jìn)行溫度或電壓檢測，從而提高驅(qū)動器的多功能性，并簡化系統(tǒng)設(shè)計工作，降低尺寸和成本。

特性

5.7kV~~RMS~~ 單通道隔離式柵極驅(qū)動器
下列性能符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)
- 環(huán)境工作溫度范圍：-40°C至+150°C（器件溫度0級）
- 器件人體模型 (HBM) 靜電放電 (ESD) 分類等級3A
- 器件充電器件模型 (CDM) ESD分類等級C6
功能安全質(zhì)量管理型
- 可提供幫助進(jìn)行功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
高達(dá)~~2121Vpk的SiC MOSFET和~~ IGBT
33V最大輸出驅(qū)動電壓（VDD-VEE）
±10A驅(qū)動強(qiáng)度和分離輸出
最低CMTI：150V/ns
200ns響應(yīng)時間快速DESAT保護(hù)，5V閾值
4A內(nèi)部有源米勒鉗位
發(fā)生故障時軟關(guān)斷：900mA
具有PWM輸出的隔離式模擬傳感器，用于：
- 使用NTC、PTC或熱敏二極管進(jìn)行溫度檢測
- 高壓直流鏈路或相位電壓
過流報警FLT和RST/EN復(fù)位
RST/EN上的快速啟用/禁用響應(yīng)
抑制輸入引腳上的<40ns噪聲瞬態(tài)和脈沖
12V~~VDD UVLO，~~ RDY上電源正常
具有高達(dá)5V過沖/欠沖瞬態(tài)電壓抗擾度的輸入/輸出
130ns（最大值）傳播延遲和30ns（最大值）脈沖/零件偏移
SOIC-16 DW封裝，爬電距離和間隙>8mm
工作結(jié)溫范圍：–40°C至150 °C

功能框圖

UCC21756-Q1汽車級隔離式柵極驅(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

UCC21756-Q1是德州儀器(TI)推出的汽車級單通道隔離柵極驅(qū)動器，專為SiC MOSFET和IGBT設(shè)計，具有以下突出特性：

?關(guān)鍵參數(shù)?：

?隔離性能?：5.7kVRMS增強(qiáng)型隔離，工作電壓1500VRMS，符合AEC-Q100 Grade 1標(biāo)準(zhǔn)(-40°C至+125°C)
?驅(qū)動能力?：±10A峰值驅(qū)動電流，支持33V最大輸出電壓(VDD-VEE)
?保護(hù)特性?：200ns快速DESAT保護(hù)(5V閾值)，集成4A主動米勒鉗位，900mA軟關(guān)斷功能
?傳感功能?：隔離式模擬-PWM傳感器，支持溫度/電壓監(jiān)測
?動態(tài)性能?：150V/ns CMTI，130ns最大傳播延遲，30ns器件間偏差

?封裝形式?：SOIC-16 DW封裝，爬電距離>8mm，滿足高壓隔離要求

二、電氣特性深度分析

2.1 隔離參數(shù)

?增強(qiáng)型隔離?：VIORM=2121Vpk，VIOTM=8000Vpk，VISO=5700VRMS
?隔離壽命?：基于SiO2電容隔離技術(shù)，預(yù)計壽命>40年
?安全認(rèn)證?：符合DIN EN IEC 60747-17(VDE 0884-17)標(biāo)準(zhǔn)

2.2 驅(qū)動性能

?輸出阻抗?：上拉2.5Ω(典型)，下拉0.3Ω(典型)
?開關(guān)特性?：
- 上升時間33ns(CL=10nF)
- 下降時間27ns(CL=10nF)
- 最大開關(guān)頻率1MHz

2.3 保護(hù)機(jī)制

?DESAT保護(hù)?：
- 充電電流500μA(典型)
- 放電電流15mA(典型)
- 前沿消隱時間200ns
?UVLO閾值?：
- VCC：2.7V(開啟)/2.5V(關(guān)閉)
- VDD：12V(開啟)/10.7V(關(guān)閉)

三、典型應(yīng)用設(shè)計

3.1 電動汽車牽引逆變器方案

?設(shè)計要點?：

?柵極電阻選擇?：
- 計算公式：Rg = (VDD-VEE)/Ipeak - Rint
- 示例：VDD=15V，VEE=-5V時，1Ω電阻可獲得約6A峰值電流
?DESAT電路配置?：
- 采用快恢復(fù)二極管串聯(lián)限流電阻
- 推薦添加COM至DESAT的肖特基二極管防負(fù)壓
?熱管理?：
- θJA=68.3°C/W(SOIC-16)
- 最大功耗計算：PD = (VIN-VOUT)×ILOAD + IVDD×VDD

3.2 多PMIC系統(tǒng)配置

通過FLT/RDY引腳并聯(lián)實現(xiàn)：

主驅(qū)動器控制功率開關(guān)
從驅(qū)動器狀態(tài)監(jiān)控
故障信號通過邏輯電路合并

四、布局與熱設(shè)計指南

?PCB布局建議?：
- 采用開爾文連接COM引腳
- VDD/VEE去耦電容(<10mm)采用低ESR陶瓷電容
- 輸入輸出側(cè)地平面分離
?熱設(shè)計考量?：
- 高功耗應(yīng)用建議增加銅箔散熱
- 計算示例：1.5A負(fù)載@20V差分，50kHz時結(jié)溫約150°C
?EMC設(shè)計?：
- 輸入走線長度≤10mm
- 避免平行布置高dv/dt信號線

五、行業(yè)應(yīng)用案例

?800V電動汽車動力系統(tǒng)?：
- 實時監(jiān)測IGBT模塊狀態(tài)
- 比較器直接驅(qū)動MOSFET關(guān)斷
?工業(yè)電機(jī)驅(qū)動器?：
- 檢測線圈短路/開路故障
- 1MHz帶寬捕捉瞬態(tài)異常
?太陽能逆變器?：
- 高邊電流檢測
- 0.15%精度實現(xiàn)精確控制

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