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[参考译文] UCC21520EVM-286:怀疑 UVLO 有一个输出

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21520EVM-286, UCC21520, UCC5390, UCC27531, ISO7710, UCC27517A, LMG1210
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/688328/ucc21520evm-286-suspect-uvlo-of-one-output

器件型号:UCC21520EVM-286
主题中讨论的其他器件: UCC21520UCC5390UCC27531ISO7710UCC27517ALMG1210

你好。

我必须开发一个具有半桥的电路板。

上部为 P-MOS (FQD3P50)、下部为 N-MOS (IRFR420)。

下部连接到 GND、上部连接到+440V。

为了获得双极脉冲(±220V)、这个电桥的输出被连接至50Ω μ F 转换+220V 极化去耦电容器。

半桥必须产生这种模式...

为了驱动这一半桥、我购买了演示板 UCC21520-286。

由于我需要较短的上升/下降时间(理论上小于1ns) 、因此我在驱动输出和 MOS 栅极之间不插入电阻、也不使用死区时间(DT 引脚6连接到 VCCI)。

我通过隔离式 DCV01015P 为 VDDB、VDDA 提供18V 电源(我不为 nigh 侧使用自举电源)。

我用 短整型替换 R13、R12 (2.2Ω Ω)。

我使用另一个10uF 陶瓷电容器将 C16并联、使用两个10uF 陶瓷电容器将 C15并联。

当我设置持续时间小于或等于60ns 的8个脉冲时,脉冲序列开始损坏... 这里是图像

用驱动器输出拍照

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为了了解该问题、我以这种方式修改演示板 UCC21520EVM-286。

I 焊接1.5nF 陶瓷电容器作为 CL_B (在每个边沿吸收1.5nFx15V=22.5nC 时、相当于 IRFR420 19nC 米勒平坦电荷)。

我为 VDDB 提供18V 电压。

我通过函数发生器生成到 INB 输入的序列脉冲。

当 我设置 8个脉冲105ns 的正/负持续时间(210ns 的周期)时、驱动器正常工作。 波形。

  

当我将宽度减小到 60ns (120ns 周期)时 、我会观察到列车末端随机丢失的脉冲。

如果我断开电容器(输出端无负载)、则信号是完美的。

如果 I s焊接 RL_B = 24Ω Ω 且 CL_B= 0Ω Ω(短路)、则驱动器的输出 OUTB 正常。 我注意到最后一个脉冲比首字母短。

如果我减小 RL_B (例如22Ω Ω)、则最后一个脉冲变得更短、直到它消失。

如果我冻结 IC、这个问题会变得更糟。 如果我减小 VDDB、该问题会得到改善。

 

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    您好、Mauro、

    我是一名支持此产品的应用工程师。 我将帮助您弄清这种行为。

    • 我注意到您的一些波形未纳入帖子中、您能否随它们的描述重新发布这些波形?
    • 在原理图中、DT 引脚是否已编程、旁路至 VCCI 或悬空?
    • 在这些测量期间、OUTA 是否在任何点处于活动状态?
    • INA 或 DIS 引脚上是否存在可能导致驱动器暂时禁用的噪声?
    • 您是否使用 Tip & Barrel 直接在 IC 的引脚处进行测量?

    回答这些问题后、这将有助于找到您所遇到问题的起点。

    此致、

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    *除了驱动 IRFR420和 FQD3P50的信号外,这些波形现在还可以,因为我必须重新安装电路板...

    * DT 卡在 VCCI (请参阅文章中的图片)

    * outa 是浮动的

    * INA 连接到 FPGA Cyclone Altera EP4CE15F17C8 OUT 引脚、该引脚编程为 GND 掷33Ω

    *当脉冲消失时、我在 DIS、INA 引脚上观察不到特定的噪声

    *我使用接地回路方法进行测量、不使用尖头和桶形
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    您好、Mauro、

    很抱歉耽误你的时间。 我在我们的实验中复制了该行为。 它似乎与 UVLO 无关、因为电源电压保持不变、并且在 UVLO 条件清除后有一个大约50µs μ s 的重新启动周期。 我会将此描述和我自己的复制结果提交给我们的设计团队、并在我们获得有关此行为发生原因的更多信息后立即回复您。

    现在、通过查看您的应用、我可以提出一些解决此问题的建议:

    • 以12V 或更低的电压运行 VDD。 您报告(我已经验证)、降低 VDD 电源可提高短路脉冲性能。 根据 MOSFET 的数据表配置、在更高的电压下运行原理图中的 MOSFET 也没有什么好处。
    • 确保输入和输出波形的上升和下降时间非常清晰和锐利。 30ns 脉冲宽度非常接近数据表中指定的最小20ns、并且输入信号上升沿和下降沿的延迟可能足以引起问题。 考虑 在终端应用布局中的 INA/INB 引脚附近使用阻抗控制走线和适当的端接。 输入信号路径长度也必须匹配。
    • 保持栅极驱动环路极短、栅极和源极之间的电感非常低。 将本地旁路直接放置在同一层的输出驱动器的电源引脚上、不会有过孔或其他布局功能中断从电容器到 IC 引脚的电流路径。

    此致、

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    您好、Mauro、

    由于我们在一段时间内没有收到您的回复、因此我们必须假设此问题已得到解决。

    如果您能让我们知道问题是什么、以便帮助社区中的其他人、那将会很棒。

    如果您尚未解决此问题、请告知我们最新信息、并与您一起解决此问题。
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    使用新信息更新:

    高频运行与高电源电压相结合、似乎会影响内部通道稳压器的稳定性、从而将 VDD 降低至适合为驱动器的内部逻辑块供电的电平。 当这些稳压器变得不稳定时、栅极驱动逻辑无法正常工作、因此某些脉冲会损坏。 这不会触发 UVLO、因为 UVLO 电路会监控从 VDD 到 VSS 的电压、该电压仍高于阈值。 随着电源电压降低、稳压器稳定性应得到提高。 如果您无法获得10V 或12V 所需的短脉冲、或者您必须为 VDD 使用18V 电源电压、UCC21520将无法满足您的应用要求。

    需要考虑的其他一些选项:

    • UCC5390是一款单通道隔离式栅极驱动器、输出电流为10A、额定典型部件间匹配时间为1ns。 它可能适用于您的应用、但尚未经过测试。
    • TI 确实有一些5V 数字隔离器、例如 ISO7710、其部件间匹配时间小于5ns。 这些器件可与 UCC27531和 UCC27517A 等低侧栅极驱动器结合使用、但大多数不指定器件间匹配。

    不过、我不知道是否有任何 TI 栅极驱动器可支持您所需的开关频率。 我认为您可能需要一个非常特殊的栅极驱动器来如此快速地处理信号–可能是“RF MOSFET 驱动器”或等效的信号。

    此致、

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    我尝试使用10V、但这不是解决方案。

    我阅读  UCC21520 数据表、但我不喜欢1..20ns 的 tPWD (脉宽失真)(请记住、我的脉冲宽度为30ns)。

    见第13页的§8.12

    关于 UCC27531UCC27517A 、我担心同样的问题...

    这是 UCC27531 。。。

    这是 UCC27517A 。。。  

    我想评估 GaN 驱动器... 感谢您的支持

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    您好、Mauro、

    它不是隔离式的、但可能满足您的时序要求。 了解一下 LMG1210:

    www.ti.com/.../LMG1210