Texas Instruments UCC23514 Gate-Treiber

Der Gate-Treiber UCC23514 von Texas Instruments ist ein optokompatibler isolierter Einkanal-Gate-Treiber für IGBTs, MOSFETs und SiC-MOSFETs. Er bietet einen Spitzenausgangsstrom von 4,5 A (Quelle) und 5,3 A (Senke) sowie eine verstärkte Nennisolierung von 5,0 kV_RMS. Der hohe Versorgungsspannungsbereich von 33 V ermöglicht die Verwendung von bipolaren Stromversorgungen zur effektiven Ansteuerung von IGBTs und SiC-Leistungs-FETs. Der UCC23514 kann sowohl Low-Side- als auch High-Side-Leistungs-FETs ansteuern. Die Hauptmerkmale und Eigenschaften bieten wesentliche Leistungs- und Zuverlässigkeitsverbesserungen gegenüber standardmäßigen Gate-Treibern auf Optokopplerbasis, während die Pin-zu-Pin-Kompatibilität im Schaltplan- und Layout-Design erhalten bleibt. Zu den Leistungshighlights gehören unter anderem eine hohe Gleichtakt-Transientenimmunität (CMTI), eine geringe Laufzeitverzögerung und eine kleine Pulsbreitenverzerrung.

Eine strenge Prozesskontrolle führt zu einem geringen Teil-zu-Teil-Versatz. Die Eingangsstufe ist eine emulierte Diode (E-Diode), die im Vergleich zu herkömmlichen LEDs langfristige Zuverlässigkeit und hervorragende Alterungseigenschaften bietet. Das Bauteil ist in einem 8-poligen oberflächenmontierbaren SOIC-Gehäuse von 7,5 mm x 5,85 mm (typ.) erhältlich, mit einer Kriech- und Luftstrecke von ≥8,5 mm und einer Formmasse der Materialgruppe I, die eine Kriechstromfestigkeit (Comparative Tracking Index, CTI) von >600 V aufweist. Dank seiner hohen Leistung und Zuverlässigkeit eignet sich der UCC23514 hervorragend für alle Arten von Motorantrieben, Solarwechselrichtern, industriellen Stromversorgungen und Haushaltsgeräten. Die höhere Betriebstemperatur eröffnet Möglichkeiten für Applikationen, die bisher von herkömmlichen Optokopplern nicht unterstützt werden konnten.

Die UCC23514V-Option von Texas Instruments bietet einen Gate-Drive-Ausgang auf einem einzelnen Anschluss. Für Applikationen, die einen geteilten Gate-Drive-Ausgang erfordern, bietet die UCC23514S-Version die zwei separaten Ausgangspins OUTH und OUTL. Die UCC23514E-Version eignet sich für Applikationen, die eine UVLO erfordern, die auf einen separaten COM- Pin referenziert ist, der bipolare Gate-Drive-Versorgungsapplikationen ermöglicht. Bei der Option UCC23514M ist das Gate des Transistors mit einer internen Klemme verbunden, um ein falsches Einschalten durch Miller-Strom zu verhindern.

Merkmale

Einkanaliger isolierter Gate-Treiber mit optokompatiblem Eingang von 5,0 kV_RMS
Pin-zu-Pin-Drop-In-Upgrade für optoisolierte Gate-Treiber
Spitzenstrom von 4,5 A (Quelle) und 5,3 A (Senke)
Ausgangsspannung zur Treiberversorgung: 12 V bis 33 V
Rail-to-Rail-Ausgang
Laufzeitverzögerung: 105 ns (max.)
Part-to-Part-Verzögerungsanpassung: 25 ns (max.)
Pulsbreitenverzerrung: 35 ns (max.)
Gleichtakt-Störfestigkeit (CMTI): 150 kV/µs (mind.)

Lebensdauer der Isolationsbarriere >50 Jahre
Umpolungs-Spannungsfestigkeit auf Eingangsstufe: 13 V
DWV-Paket mit einer Kriechstrecke von 8,5 mm
Sperrschicht-Betriebstemperatur T_J: -40 °C bis +150 °C
Sicherheitsbezogene Zertifizierungen (geplant)
- 7.000 V_PK verstärkte Isolierung gem. DIN V VDE V0884-11: 2017-01
- 5,0 kV_RMS Isolierung für 1 Minute gem. UL 1577
- CQC-Zertifizierung gemäß GB4943.1-2011