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UCC5871-Q1

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具有高级保护功能的汽车类 30A 隔离式 5.7kV VRMS IGBT/SiC MOSFET 栅极驱动器

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产品详情

Number of channels 1 Isolation rating Reinforced Withstand isolation voltage (VISO) (Vrms) 5700 Transient isolation voltage (VIOTM) (VPK) 8000 Power switch IGBT, SiCFET Peak output current (A) 30 Features Active miller clamp, Disable, Enable, Fault reporting, High CMTI, Power good, Programmable dead time, Short circuit protection, Soft turnoff, Two-level turnoff Output VCC/VDD (max) (V) 30 Output VCC/VDD (min) (V) 15 Input VCC (min) (V) 3.3 Input VCC (max) (V) 5 TI functional safety category Functional Safety-Compliant Propagation delay time (µs) 0.15 Input threshold CMOS Operating temperature range (°C) -40 to 125 Rating Automotive Bus voltage (max) (V) 2121 Rise time (ns) 150 Fall time (ns) 150 Undervoltage lockout (typ) (V) Programmable
Number of channels 1 Isolation rating Reinforced Withstand isolation voltage (VISO) (Vrms) 5700 Transient isolation voltage (VIOTM) (VPK) 8000 Power switch IGBT, SiCFET Peak output current (A) 30 Features Active miller clamp, Disable, Enable, Fault reporting, High CMTI, Power good, Programmable dead time, Short circuit protection, Soft turnoff, Two-level turnoff Output VCC/VDD (max) (V) 30 Output VCC/VDD (min) (V) 15 Input VCC (min) (V) 3.3 Input VCC (max) (V) 5 TI functional safety category Functional Safety-Compliant Propagation delay time (µs) 0.15 Input threshold CMOS Operating temperature range (°C) -40 to 125 Rating Automotive Bus voltage (max) (V) 2121 Rise time (ns) 150 Fall time (ns) 150 Undervoltage lockout (typ) (V) Programmable
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
  • 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
  • 用于米勒钳位晶体管的集成式 4A 有源米勒钳位或可选的外部驱动器
  • 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
  • 驱动器内核温度检测和过热保护
  • 在 VCM = 1000V 时，共模瞬态抗扰度 (CMTI) 的最小值为 100kV/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
  • 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
  • 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
  • 用于米勒钳位晶体管的集成式 4A 有源米勒钳位或可选的外部驱动器
  • 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
  • 驱动器内核温度检测和过热保护
  • 在 VCM = 1000V 时，共模瞬态抗扰度 (CMTI) 的最小值为 100kV/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

UCC5871-Q1 器件是一款高度可配置的隔离式单通道栅极驱动器，专用于驱动 EV/HEV 应用中的大功率 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， UCC5871-Q1 可在开关期间提供 4A 有源米勒钳位，在驱动器未通电时提供有源栅极下拉。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系统设计。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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设计和开发

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评估板

UCC5870QDWJEVM-026 — UCC5870-Q1 符合功能安全标准的 15A 隔离式 IGBT/SiC MOSFET 栅极驱动器评估模块

UCC5870-Q1 评估模块适用于评估 TI 的 UCC5870-Q1 这款具有高级保护功能的 15A 隔离式单通道栅极驱动器。此驱动器专用于驱动 EV/HEV 应用中的大功率 SiC MOSFET 和 IGBT。包含多种保护功能，如有源米勒钳位、DESAT 检测、分流电流感应支持、软关断、VCE 过压保护、栅极驱动器电源 UVLO 和 OVLO 保护、温度监测和热关断以及栅极监测等，适用于具有高可靠性要求的系统。该驱动器还通过串行外设接口 (SPI) 集成了先进的诊断、保护和监控功能。
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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。

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模拟工具

PSPICE-FOR-TI — 适用于 TI 设计和模拟工具的 PSpice®

PSpice® for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence® 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用，包括业内超大的模型库之一，涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

借助 PSpice for TI 的设计和仿真环境及其内置的模型库，您可对复杂的混合信号设计进行仿真。创建完整的终端设备设计和原型解决方案，然后再进行布局和制造，可缩短产品上市时间并降低开发成本。

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参考设计

TIDM-02009 — 经过 ASIL D 等级功能安全认证的高速牵引和双向直流/直流转换参考设计

此参考设计演示了如何通过一个 TMS320F28388D 实时 C2000™ MCU 控制 HEV/EV 牵引逆变器和双向直流/直流转换器。牵引控制利用基于软件的旋转变压器转数字转换器 (RDC)，使电机转速高达 20,000RPM。直流/直流转换器结合了峰值电流模式控制 (PCMC) 技术、相移全桥 (PSFB) 拓扑以及同步整流 (SR) 机制。牵引逆变器级采用碳化硅 (SiC) 功率级，由 UCC5870-Q1 智能栅极驱动器驱动。利用比较器子系统 (CMPSS) 中先进的 PWM 模块和内置斜坡补偿功能，可生成 PCMC 波形。该系统基于 ASIL (...)
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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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  • 认证摘要
  • 持续可靠性监测

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