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[参考译文] UCC21521:需要设计帮助!

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21521
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/671272/ucc21521-require-design-help

器件型号:UCC21521

您好!

我正在尝试使用 MOSFET IRL2505设计双向转换器。 由于我的输入(升压模式)可能在8V 至16V 之间变化、因此我需要选择一个 MOSFET 以及栅极驱动器来与较低的 Vgs (5V)兼容。 我发现  UCC21521 适用于此应用。 我不会在这里使用自举技术、相反、高侧和低侧 MOSFET 使用两个隔离式电源。  

现在、 我在确定栅极驱动器的支持组件时有一点困惑。 我已经按照  UCC21521的数据表选择了所有电阻器和电容器值 、并且我已经连接了原理图。 您能否检查一次并确保设计。 提前感谢。


  • 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。

    您好!

    我是高功率驱动器组的一名应用工程师。 我可以帮助查看这一点。

    数据表中列出了 UCC21521A 的 UVLO 导通阈值、其典型值为5.8V。 隔离式电源列出了5V 标称输出、这将使驱动器保持欠压锁定状态。 我建议电源电压至少为8V、以安全地越过 UVLO 上升阈值并为电源瞬态保持一定的裕度。

    该隔离式电源的额定电流为4A。 之所以选择该器件、是因为 UCC21521A 的峰值电流输出为4A? 驱动容性负载时、平均电流为 Qg x fsw、驱动电压下的栅极电荷乘以开关频率。 峰值电流仅在瞬间消耗、直接从旁路电容器消耗。 在8V 驱动电压下、IRL2505的栅极电荷的保守估计值为200nC (数据表、图 6 +典型条件下的最大栅极电荷)、因此高达1MHz 的每通道平均电流不会远高于200mA。 我认为、假设仅为栅极驱动器供电、为 VCC2和 VCC3供电的隔离式电源的尺寸可以显著减小、而不会对应用中的性能造成任何损失。

    在 THN 20-4811的应用手册中、建议的原理图在输入端包含共模扼流圈。 在所发布的原理图中、我看到多个磁性元件作为变压器进行连接。 根据设计、这些变压器会使24V 电源短路。 符号可能与实际连接不对应? 请仔细检查此引脚排列。

    开关节点是否连接到 GND2? 我没有看到它被标记。  

    C17和 C18通常用于帮助满足 EN55022 B 类等辐射标准。它们可防止在隔离栅上产生快速共模瞬变。 但是、由于此隔离式电源的输出大概以开关节点为基准、因此这些电容器将持续充电和放电、消耗大量功率并降低开关边沿的速度。 我认为应省略这些电容器、因为开关节点始终以 GND3为基准、GND3以-VE 至 C23为基准。 如果需要降低开关节点压摆率或必须满足辐射标准、请考虑增大栅极驱动电阻器的值。

    此致、

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    Payne 先生、您好!  
    首先、感谢您对设计的宝贵意见。 关于共模块的放置、这是错误的。 感谢您的指出。  该数字现已修正。

    根据您的讨论、我可以了解  、对于我的应用、UCC21521A 将不起作用。 我是否理解正确? 或者、我可以使用此具有8V Vgs 电压的栅极驱动器 IC、而我的升压转换器的输入电压可以低于8V。  

    如果此栅极驱动器 IC 不适合此应用、那么您是否可以建议使用另一个栅极驱动器 IC?

    再次感谢您的评论。

    此致、

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    您好、再说一次、

    UCC21521A 在 VDDx/VSSx 电源电压标称为5V 时不工作。 如果需要5V 隔离式电源、则必须使用不同的驱动器。 TI 隔离式栅极驱动器上的最小 UVLO 上升阈值大于5V。

    UCC21521A 的数据表中建议的工作条件规定了6.5V 的最小 VDDx/VSSx 电压。 如果您可以使用接受指定输入范围(<8V 至16V)并可产生至少6.5V 输出的隔离式电源、则该器件处于 UCC21521A 的建议工作范围内。 我建议8V 具有电源瞬态的裕度、但这并不是一项严格的要求。 数据表中的最大 UVLO 关断阈值为6V。 这意味着对于6.5V 电源、相对于电源瞬态的裕度仅为0.5V。 您必须确定您的应用所需的电源瞬态裕度。 总之:建议的最小值为6.5V、但如果应用允许将电源电压增加到6.5V 以上、这将提高电源瞬态的裕度。

    此致、