電動機用于電梯、食品加工設備、工廠自動化、機器人、起重機……不勝枚舉。交流感應電機在此類應用中很常見，并且總是使用功率級中用于驅動它們的絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)。典型的總線電壓為 200 V DC至 1,000 V DC。IGBT 進行電子換向以實現交流感應電機所需的正弦電流。

在設計電機驅動器時，保護操作重型機械的人員免受電擊是最重要的，其次是效率、尺寸和成本。盡管 IGBT 可以處理驅動電機所需的高電壓和電流，但它們不提供安全隔離以防止電擊。在系統(tǒng)中提供安全隔離的重要任務委托給驅動 IGBT 的柵極驅動器。

光電隔離柵極驅動器已成功用于驅動 IGBT 并提供電流安全隔離。光電隔離柵極驅動器的輸入級包含單個鋁砷化鎵 (AlGaAs) LED。輸出級由光電檢測器和放大器組成，然后是上拉和下拉晶體管以驅動輸出。最終封裝中的一層厚透明硅膠將輸入和輸出級分開，提供安全隔離。電流驅動輸入級的簡單性、良好的抗噪性和安全隔離是電機驅動制造商在其幾乎所有設計中采用光隔離柵極驅動器的主要原因。

然而，現代系統(tǒng)不斷增長的需求已經超出了光隔離技術的限制。例如，共模瞬變抗擾度 (CMTI) 在總線電壓和電流都很大的高功率系統(tǒng)中起著至關重要的作用。IGBT 需要更快地開關以減少開關損耗并降低功耗。碳化硅 (SiC) 場效應晶體管 (FET) 在此類應用中越來越受歡迎，因為它們的開關速度比 IGBT 快。無論您使用 IGBT 還是 SiC FET 作為功率 FET，開關速度越快意味著更高的瞬態(tài)電壓 (dv/dt) 和更大的共模瞬態(tài)，這會耦合回柵極驅動器輸入，破壞功率 FET 的柵極驅動信號.

光電隔離式柵極驅動器的 CMTI 額定值僅為 35 V/ns 至 50 V/ns，這限制了功率 FET 的開關速度。這會導致功率 FET 中耗散更多功率、效率更低、尺寸更大、系統(tǒng)成本更高。光電隔離柵極驅動器（采用帶寬引線的六引腳小外形封裝）的額定工作電壓為 1,414 V PK。但是光電制造商沒有提供任何關于壽命的指導。此外，最高允許工作溫度僅為 105°C (Tj = 125°C) 和 LED 老化效應進一步限制了可使用光電隔離柵極驅動器的應用，從而使驅動器制造商尋找替代解決方案。

UCC23513 是一款 3A、5kV RMS光電兼容單通道隔離式柵極驅動器，采用六引腳封裝，采用電容隔離技術。TI 專有的仿真二極管 (e-diode) 技術形成了電流驅動輸入級，與 LED 不同，它不會老化。高壓安全隔離可以通過使用帶有高純度二氧化硅 (SiO 2 ) 電介質的電容器來實現，該電介質是半導體工藝的一部分，與制造金屬氧化物半導體 FET 的工藝相同。

由于半導體工藝具有非常嚴格的公差，SiO 2電介質的純度和厚度得到極好的控制。在 1,060 V RMS (1,500 V PK )的工作電壓下，器件壽命可保證超過 50 年，并且 具有光隔離無法實現的極低器件間差異。

UCC23513 的 CMTI 額定值 >150 V/ns，可以承受非常高的 dv/dt，非常適合需要非常快速地切換 IGBT 以降低功率損耗和實現高系統(tǒng)效率的應用。UCC23513 的最高工作溫度為 125°C (Tj = 150°C)，可用于環(huán)境溫度較高的系統(tǒng)。其他優(yōu)勢包括更低的傳播延遲、更低的脈寬失真和更低的設備到設備偏差，使驅動器制造商能夠在提高系統(tǒng)效率的同時提高脈寬調制頻率和降低失真。

UCC23513 具有更長的使用壽命、更高的 CMTI 和更寬的溫度范圍，是傳統(tǒng)光電隔離柵極驅動器的直接升級。