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UCC5870-Q1

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适用于 IGBT/SiC 的汽车级 3.75kVrms 30A 单通道功能安全隔离式栅极驱动器

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UCC5870-Q1

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米6体育平台手机版_好二三四详情

Number of channels 1 Isolation rating Basic Withstand isolation voltage (VISO) (Vrms) 3750 Working isolation voltage (VIOWM) (Vrms) 1000 Transient isolation voltage (VIOTM) (VPK) 5250 TI functional safety category Functional Safety-Compliant Power switch IGBT, SiCFET Peak output current (A) 30 Features Active miller clamp, Fault reporting, Programmable dead time, Short circuit protection, Soft turn-off, Soft turnoff, Two-level turn-off, Two-level turnoff Output VCC/VDD (max) (V) 30 Output VCC/VDD (min) (V) 15 Input supply voltage (min) (V) 3 Input supply voltage (max) (V) 5.5 Propagation delay time (µs) 0.15 Input threshold CMOS Operating temperature range (°C) -40 to 125 Rating Automotive Bootstrap supply voltage (max) (V) 1000 Rise time (ns) 150 Fall time (ns) 150 Undervoltage lockout (typ) (V) Programmable
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SSOP (DWJ) 36 131.84 mm² 12.8 x 10.3
  • 分离输出驱动器，以提供峰值为 30A 的拉电流和峰值为 30A 的灌电流
  • 栅极驱动强度动态可调
  • 具有 150ns（最大值）传播延迟和可编程最小脉冲抑制的互锁和击穿保护
  • 支持初级侧和次级侧主动短路 (ASC)
  • 可配置功率晶体管保护
    • 基于 DESAT 的短路保护
    • 基于分流电阻器的过流和短路保护
    • 基于 NTC 的过热保护
    • 在功率晶体管发生故障时提供可编程软关断 (STO) 和两级关断 (2LTOFF) 保护
  • 功能安全合规型
  • 集成型诊断：
    • 针对保护比较器的内置自检 (BIST)
    • IN+ 至晶体管栅极路径完整性
    • 功率晶体管阈值监测
    • 内部时钟监测
    • 故障警报 (nFLT1) 和警告 (nFLT2) 输出
  • 集成式 4A 有源米勒钳位或可选的米勒钳位晶体管外部驱动器
  • 高级高压钳位控制
  • 内部和外部电源欠压和过压保护
  • 有源输出下拉特性，在低电源或输入悬空的情况下默认输出低电平
  • 提供内核温度检测和过热保护
  • 在 V CM = 1000V 时，共模瞬态抗扰度 (CMTI) 的最小值为 100 kV/µs
  • 可通过 SPI 对器件进行重新配置、验证、监控和诊断
  • 用于功率晶体管温度、电压、电流监测的集成式 10 位 ADC
  • 安全相关认证：
    • 符合 UL 1577 标准且长达 1 分钟的 3750V RMS 隔离（计划）
  • 具有符合 AEC-Q100 标准的下列特性：
    • 器件温度等级 0：–40°C 至 125°C 环境工作温度
    • 器件 HBM ESD 分类等级 2
    • 器件 CDM ESD 分类等级 C4b
  • 分离输出驱动器，以提供峰值为 30A 的拉电流和峰值为 30A 的灌电流
  • 栅极驱动强度动态可调
  • 具有 150ns（最大值）传播延迟和可编程最小脉冲抑制的互锁和击穿保护
  • 支持初级侧和次级侧主动短路 (ASC)
  • 可配置功率晶体管保护
    • 基于 DESAT 的短路保护
    • 基于分流电阻器的过流和短路保护
    • 基于 NTC 的过热保护
    • 在功率晶体管发生故障时提供可编程软关断 (STO) 和两级关断 (2LTOFF) 保护
  • 功能安全合规型
  • 集成型诊断：
    • 针对保护比较器的内置自检 (BIST)
    • IN+ 至晶体管栅极路径完整性
    • 功率晶体管阈值监测
    • 内部时钟监测
    • 故障警报 (nFLT1) 和警告 (nFLT2) 输出
  • 集成式 4A 有源米勒钳位或可选的米勒钳位晶体管外部驱动器
  • 高级高压钳位控制
  • 内部和外部电源欠压和过压保护
  • 有源输出下拉特性，在低电源或输入悬空的情况下默认输出低电平
  • 提供内核温度检测和过热保护
  • 在 V CM = 1000V 时，共模瞬态抗扰度 (CMTI) 的最小值为 100 kV/µs
  • 可通过 SPI 对器件进行重新配置、验证、监控和诊断
  • 用于功率晶体管温度、电压、电流监测的集成式 10 位 ADC
  • 安全相关认证：
    • 符合 UL 1577 标准且长达 1 分钟的 3750V RMS 隔离（计划）
  • 具有符合 AEC-Q100 标准的下列特性：
    • 器件温度等级 0：–40°C 至 125°C 环境工作温度
    • 器件 HBM ESD 分类等级 2
    • 器件 CDM ESD 分类等级 C4b

UCC5870-Q1 器件是一款高度可配置的隔离式单通道栅极驱动器，在电动汽车/混合动力汽车应用中用于驱动高功率 SiC MOSFET 和 IGBT。该器件提供功率晶体管保护，例如基于分流电阻器的过流保护、基于 NTC 的过热保护以及 DESAT 检测，还在这些故障期间提供可选的软关断或两级关断。为了进一步缩小应用尺寸， UCC5870-Q1 集成了在开关期间可用的 4A 有源米勒钳位，以及在驱动器未通电时可用的有源栅极下拉电阻。集成的 10 位 ADC 可用于监控多达六个模拟输入以及栅极驱动器温度，从而增强系统管理。集成的诊断和检测功能可简化符合 ASIL-D 标准的系统的设计。这些功能的参数和阈值可使用 SPI 接口进行配置，因此该器件几乎可与任何 SiC MOSFET 或 IGBT 一同使用。

UCC5870-Q1 器件是一款高度可配置的隔离式单通道栅极驱动器，在电动汽车/混合动力汽车应用中用于驱动高功率 SiC MOSFET 和 IGBT。该器件提供功率晶体管保护，例如基于分流电阻器的过流保护、基于 NTC 的过热保护以及 DESAT 检测，还在这些故障期间提供可选的软关断或两级关断。为了进一步缩小应用尺寸， UCC5870-Q1 集成了在开关期间可用的 4A 有源米勒钳位，以及在驱动器未通电时可用的有源栅极下拉电阻。集成的 10 位 ADC 可用于监控多达六个模拟输入以及栅极驱动器温度，从而增强系统管理。集成的诊断和检测功能可简化符合 ASIL-D 标准的系统的设计。这些功能的参数和阈值可使用 SPI 接口进行配置，因此该器件几乎可与任何 SiC MOSFET 或 IGBT 一同使用。
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更多文献资料 Protecting Power Devices in Electric Vehicle Applications 2021年 3月 23日
证书 UCC5870QEVM-045 EU Declaration of Conformity (DoC) 2021年 2月 22日
EVM 用户指南 UCC5870-Q1 Evaluation Module User's Guide 2019年 10月 1日

设计和开发

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评估板

UCC5870QEVM-045 — UCC5870-Q1 符合功能安全标准的 15A 隔离式 IGBT/SiC MOSFET 栅极驱动器三相 EVM

UCC5870-Q1 三相评估模块 (EVM) 适用于评估 TI 这款具有高级保护功能的 15A 隔离式单通道栅极驱动器。此 EVM 专用于驱动 EV/HEV 应用中的大功率 SiC MOSFET 和 IGBT。这款三相 EVM 可用于调试软件以适应驱动器的串行外设接口 (SPI)，还可评估驱动器先进的诊断、保护和监控功能。

用户指南: PDF | HTML
英语版: PDF | HTML
TI.com 上无现货
评估模块 (EVM) 用 GUI

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仿真模型

UCC5870-Q1 SIMPLIS Model (Rev. A)

SLUM763A.ZIP (250 KB) - SIMPLIS Model
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计算工具

SLURAZ3 — UCC5870-Q1 XL Calculator Tool

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隔离式栅极驱动器
UCC5870-Q1 — 适用于 IGBT/SiC 的汽车级 3.75kVrms 30A 单通道功能安全隔离式栅极驱动器
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模拟工具

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参考设计

PMP22817 — 带集成变压器的汽车类 SPI 可编程栅极驱动器和辅助电源参考设计

此参考设计为牵引逆变器和车载充电器中的电源开关提供隔离式辅助电源和隔离式栅极驱动器。辅助电源和驱动器均可提供 800VDC 总线应用所需的高隔离（3kV RMS 持续一分钟）。隔离式辅助电源提供 24VDC，包括 +15V 和 -5V 栅极驱动偏置。隔离式驱动器提供快速开通和关断这些大功率开关所需的高电流（峰值电流高达 30A），并提供高级保护功能。PMP22817 还提供经过测试的直流/直流单端初级电感器转换器 SEPIC，以便关断汽车类电池电压（6V 至 42V，包括浪涌/突降），从而提供稳定的 24V 电压。

此参考设计旨在与 UCC14240-Q1 器件配合使用，且可修改为由 (...)

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