UCC21732 是一款電流隔離式單通道柵極驅動器，專為高達 2121V 直流工作電壓的 SiC MOSFET 和 IGBT 而設計，具有先進的保護功能、一流的動態(tài)性能和穩(wěn)健性。UCC21732具有高達 ±10A 的峰值拉電流和灌電流。

輸入側采用 SiO2 電容隔離技術與輸出側隔離，支持高達 1.5kVRMS 的工作電壓、12.8kVPK 浪涌抗擾度和超過 40 年的隔離柵壽命，并提供低器件間偏斜、>150V/ns 共模噪聲抗擾度 （CMTI）。
*附件：ucc21732.pdf

該UCC21732包括最先進的保護功能，例如快速過流和短路檢測、分流電流傳感支持、故障報告、有源米勒鉗位、輸入和輸出側電源 UVLO，以優(yōu)化 SiC 和 IGBT 開關行為和穩(wěn)健性。隔離式模擬轉 PWM 傳感器可用于更輕松地進行溫度或電壓傳感，進一步提高驅動器的多功能性，并簡化系統(tǒng)設計工作量、尺寸和成本。

特性

• 5.7kVRMS 單通道隔離柵極驅動器
• 高達 2121Vpk 的 SiC MOSFET 和 IGBT
• 33V 最大輸出驅動電壓 （VDD-VEE）
• ±10A 驅動強度和分離輸出
• 最小 CMTI 為 150V/ns
• 270ns 響應時間快速過流保護
• 發(fā)生故障時內部 2 級關斷
• 帶 PWM 輸出的隔離模擬傳感器，用于
  • 使用 NTC、PTC 或熱敏二極管進行溫度傳感
  • 高壓 DC-Link 或相電壓
• FLT 過流報警，并從 RST/EN 復位
• RST/EN 上的快速啟用/禁用響應
• 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
  • VDD UVLO 12V
• 具有過沖/下沖瞬態(tài)電壓的輸入/輸出抗擾度高達 5V
• 130ns（最大）傳播延遲和 30ns（最大）脈沖/部件偏移
• SOIC-16 DW 封裝，爬電距離和間隙距離> 8mm
• 工作結溫 –40°C 至 150°C
• 安全相關認證：
  • 8000VPK VIOTM 和 2121VPK VIORM 增強型隔離，符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 標準
  • 5700VRMS 隔離，持續(xù) 1 分鐘，符合 UL1577 標準

參數

方框圖

一、產品概述

UCC2是一款A源/漏極增強型隔離單通道門極驅動器，專為SiC MOSFET和IGBT設計，具備主動保護功能、隔離模擬傳感和高共模瞬態(tài)抑制能力（CMTI）。該驅動器適用于工業(yè)電機驅動、服務器與電信電源、不間斷電源（UPS）以及太陽能逆變器等應用。

二、主要特性

• ?高隔離電壓?：提供5.7kV RMS的單通道隔離，支持SiC MOSFET和IGBT高達1V的峰值電壓。
• ?強驅動能力?：具有±0A的驅動強度，輸出驅動電壓可達V（VDD-VEE）。
• ?快速保護?：0ns的快速過流保護響應時間，內置兩級關斷功能以應對故障。
• ?隔離模擬傳感?：集成隔離模擬傳感器，可通過PWM輸出進行溫度監(jiān)測（使用NTC、PTC或熱二極管），以及高壓DC鏈路或相電壓監(jiān)測。
• ?高CMTI?：最小CMTI為V/ns，提供優(yōu)異的抗共模噪聲能力。
• ?寬工作溫度范圍?：操作結溫范圍為-°C至°C。

三、應用領域

• 工業(yè)電機驅動
• 服務器、電信和工業(yè)電源供應
• 不間斷電源（UPS）
• 太陽能逆變器

四、功能描述

1. 保護功能

• ?過流保護?：支持基于SenseFET、去飽和電路和分流電阻器的過流檢測，具有兩級關斷功能以減少短路能量并限制功率半導體上的過壓。
• ?短路保護?：快速檢測短路故障并觸發(fā)保護機制。
• ? 欠壓鎖定（UVLO） ?：對VCC和VDD電源進行UVLO保護，確保在電源異常時保護系統(tǒng)。
• ?活動米勒鉗位?：防止因米勒電容引起的誤開通。

2. 模擬傳感與反饋

• ?隔離模擬至PWM傳感?：允許通過隔離屏障傳輸模擬信號（如溫度或電壓），并以PWM信號形式輸出，便于DSP/MCU處理。

3. 控制與監(jiān)測

• ?RST/EN引腳?：用于使能/禁用輸出側，并可通過拉低該引腳來重置過流故障信號。
• ?FLT故障報警輸出?：在過流或短路時輸出低電平報警信號。
• ?RDY電源就緒指示?：通過開漏輸出指示VCC和VDD電源是否就緒。

五、典型應用

文檔提供了基于IGBT的半橋典型應用電路，詳細說明了設計要求和詳細設計步驟，包括輸入濾波器設計、PWM互鎖、FLT/RDY/RST/EN引腳電路、外部米勒鉗位電路、過流和短路保護電路等。

六、電源推薦

• ?VCC電源?：推薦使用V至5.5V的電源，并連接至少1μF的旁路電容。
• ?VDD和VEE電源?：推薦使用V至V的電源，并連接至少0μF的旁路電容以支持指定的門極驅動峰值電流能力。

七、布局指南

• ?電容放置?：旁路電容應盡可能靠近VCC、VDD和VEE引腳放置，以減小寄生電感和電壓波動。
• ?驅動器放置?：驅動器應盡量靠近功率半導體放置，以減少柵極回路的寄生電感。
• ?接地設計?：使用接地平面屏蔽輸入信號和輸出信號，避免噪聲耦合。