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UCC5870-Q1中文数据手册

  UCC5870-Q1中文数据手册由本站翻译,【点此下载
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  简介【本站翻译】
  UCC5870-Q1器件是一个隔离的、高度可配置的单通道栅极驱动器,旨在驱动EV/HEV应用中的高功率SiC MOSFET和IGBT。功率晶体管保护,如基于分流电阻的过流、基于NTC的过热和DESAT检测,包括在这些故障期间可选择软关断或两级关断。为了进一步缩小应用规模,UCC5870-Q1在开关期间集成了一个4A的有源米勒钳位,并在驱动器无电时集成了有源栅极下拉。一个集成的10位ADC可以监测多达6个模拟输入和栅极驱动器的温度,以加强系统管理。诊断和检测功能被集成,以简化符合ASIL-D的系统设计。这些功能的参数和阈值可通过SPI接口进行配置,这使得该器件几乎可与任何SiC MOSFET或IGBT一起使用。

  UCC5870-Q1是一款平台支持器件,面向EV/HEV牵引逆变器应用。UCC5870-Q1对消隐时间、降压、阈值、功能启用和故障处理进行灵活的SPI编程,使其能够支持所有EV/HEV牵引逆变器应用中使用的各种IGBT或SiC功率晶体管。UCC5870-Q1集成了大多数牵引逆变器应用中所需要的所有保护功能。此外,30A的栅极驱动能力消除了对外部升压电路的需求,减少了整体解决方案的尺寸。集成的米勒钳位电路在瞬态事件中保持栅极关闭,可以配置为使用内部4A下拉,或驱动外部n沟道MOSFET。先进的基于内部电容的隔离技术最大限度地提高了CMTI性能,同时最大限度地减少了辐射。
  UCC5870-Q1中集成了对功率晶体管的所有保护功能。它支持DESAT和基于电阻的过电流保护。器件中内置了一个负温度系数的功率晶体管温度传感器监控器,以提醒主机并防止开关中的过热情况造成损坏。集成了基于齐纳击穿的钳位功能,以减少栅极驱动,从而减少在关断期间因电感回馈而出现的过电压峰值的过冲能量。集成了实时栅极监测功能,以确保与功率晶体管的正确连接,并提醒主机注意栅极驱动路径的故障。
  UCC5870-Q1内置了一个10位ADC,以提供关于功率开关温度、栅极驱动器温度或任何必须在栅极驱动器次级(高压)侧监测电压的信息。有六个输入(AIx)可用于用ADC测量电压。这对于获取DC-LINK电压的信息,或在运行期间测量功率晶体管的VCE/VDS电压是很方便的。该ADC具有 "中心模式 "操作,以确保低噪声测量,或者可以在传统的 "边缘模式 "下使用,以在一个PWM周期内实现尽可能多的测量。除了通过SPI读回ADC信息外,一个DOUT功能提供了一个反馈信号,代表用户选择的AIx电压之一,可以在初级侧实时监测。
  UCC5870-Q1集成了许多安全诊断功能,使设计人员能够更容易地实现ASIL等级系统。所有的保护功能都有诊断功能,栅极驱动IC本身的电路也有潜在的故障检测。故障通过开漏输出来显示,具体的故障可以通过SPI回读轻松确定。除了所有的安全诊断功能外,该IC还集成了初级侧和次级侧“有源短路”电路,为系统设计者提供了一个辅助路径,以便在电机控制器发生故障时控制牵引逆变器的零矢量状态。

  特点
  • 分离式输出驱动器提供30A峰值拉电流和30A峰值灌电流
  • 可调整的“动态”栅极驱动强度
  • 联锁和击穿保护,具有150ns(最大)传输延迟和可编程的最小脉冲抑制功能
  • 支持初级侧和次级侧有源短路(ASC)
  • 可配置的功率晶体管保护
   – 基于DESAT的短路保护
   – 基于分流电阻的过流和短路保护
   – 基于NTC的过温保护
   – 在功率晶体管故障期间,可编程的软关断(STO)和两级关断(2LTOFF)
  • 符合功能安全标准
   – 为功能安全应用而开发
   – 提供文档以帮助I ISO 26262 系统设计达到ASIL D
  • 集成诊断功能:
   – 保护比较器的内置自检(BIST)
   – IN+到晶体管栅极路径的完整性
   – 功率晶体管阈值监测
   – 内部时钟监控
   – 故障报警(nFLT1)和警告(nFLT2)输出
  • 集成4A有源米勒钳位或可选的米勒钳位晶体管外部驱动器
  • 先进的高压钳位控制
  • 内部和外部电源欠压和过压保护
  • 有源输出下拉和默认低电平输出,具有低电源或浮动输入
  • 驱动芯片温度检测和过温保护
  • 在VCM = 1000V 时,最小共模瞬态抗扰度 (CMTI) 为 100kV/µs
  • 基于 SPI 的器件重配置、验证、监测和诊断
  • 用于功率晶体管温度、电压和电流监控的集成10位 ADC
  • 安全相关认证:
    – 3750 – VRMS 隔离1分钟,符合 UL1577(计划)
  • 符合 AEC-Q100 标准,结果如下:
   – 器件温度等级 0:–40°C 至 125°C 环境工作温度
   – 设备 HBM ESD 分类级别 2
   – 设备 CDM ESD 分类级别 C4b

  应用
  • HEV和EV牵引逆变器
  • HEV和EV电源模块

  UCC5870-Q1简化示意图
UCC21520-Q1简化示意图

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