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[参考译文] ISO7221C：当引脚3 (CH3)上的信号较小时、锁存5V 输出

admin
Guru**** 2387060 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO7721
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/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/723751/iso7221c-latched-5v-output-when-signal-on-pin-3-ch3-is-small

器件型号：ISO7221C
主题中讨论的其他器件：ISO7721

团队、

ISO7221CD 隔离器存在一些问题。 如果引脚3上的信号大约为1.8V/20ns、则输出恒定高电平。 请参阅以下图表。

换言之、引脚3 (CH3)上的小信号会导致输出(引脚3)锁存至5V、直到下一个信号(持续时间较长)到达引脚3。

如果信号太小、输出将为0且未锁存5V、则客户会期望该值。

你能提出建议吗？

感谢你的帮助。

图1 (CH3输入/C4输出)

图2 (CH3输入/C4输出)

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    TI__Guru**** 2387060 points
    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、Bartosz、

    所附图像不是很清晰、我无法识别波形中的通道编号、您能否共享分辨率更高的图像？
    在 INB 施加1.8V 之前和之后、OUTB 的状态是什么？ 我认为波形可以回答这个问题、因此请分享更高分辨率的波形。 谢谢你。


    此致、
    Koteshwar Rao
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    TI__Guru**** 2387060 points
    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、Koteshwar、

    请查找所附的更高分辨率。 下面的 zip 格式中的示波器。

    此致

    e2e.ti.com/.../scope.zip

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    TI__Guru**** 2387060 points
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    您好、Bartosz、

    感谢您分享原始波形图像。 我有几个简短的问题可以更好地了解情况。

    1.我知道 CH3 (紫色)是 INB (Pin3)，而 CH4 (粉色)是 OUTB (Pin6)。 您是否知道它们的振幅为何为10V？ 是否存在示波器探头设置问题？

    2.我看到 CH4在大多数时间都与 CH3相反(尤其是在图像"scope_5.png"上)、您确定它们是 INB 和 OUTB 吗？

    3.我仍然不清楚客户在这里面临什么问题。 您能否再次说明问题到底是什么？

    很抱歉、我仍不清楚这个问题、请帮助我更好地理解这个问题。 谢谢你。


    此致、
    Koteshwar Rao
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    TI__Guru**** 2387060 points
    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、Koteshwar、

    感谢您的参与、让我尝试更详细地解释一下该问题。

    我们正在测试电机逆变器、偶尔(每隔几到十秒)、我们会遇到击穿问题；其中一个半桥的低侧和高侧开关都会被激活、从而触发去饱和保护。 这也是随机发生在所有3个半桥上。

    经过长时间的调试后、我们最终将问题固定到了 ISO7221CD 器件、该器件位于 MCU 和栅极驱动器之间。

    CH1 (黄色)是 HV 电源电流
    CH2 (绿色)是 ISO (引脚3)的输入(PWM)。 该 ISO 的输出(PIN6)进入栅极驱动(半桥的低侧)
    CH3 (紫色)是栅极电压-高侧
    通道4 (红色)是栅极电压-低侧

    在图片 SCOLE_2中、当一切正常时、您可以看到波形。
    图0、1和5显示了低侧栅极通道4通过 PWM 占空比非常接近0%(CH2)导通时的故障情况

    从展示的图片中、您可以说问题可能出在栅极驱动器中、但我们看到了 ISO 的输出、它由短脉冲触发、栅极驱动仅跟随来自 ISO 的信号。 遗憾的是、今天我们看到我们没有 ISO OUT PIN6屏幕截图、我们必须重新组装测试设置才能获得这些设置、因此您需要相信我们的观点。 D

    与所有良好的硬件问题一样、我们在 SW 中通过分别将非常短的占空比削减为0%和100%来修复它。

    我知道数据表显示最小脉冲宽度为40ns、我们超出了该规格。 此外、DS 的阈值电压为2V、我们的峰值仅上升至1.8V、因此这可能也是一个问题、但锁存输出高电平在任何情况下都是不可接受的行为。

    这只是为了向您展示一个未记录的问题、它给我们带来了很多麻烦、因为我们最初认为这是 PI 控制环路或计时器控制单元的软件问题。
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    TI__Guru**** 2387060 points
    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、Zoran、

    非常感谢您在解释您所面临的问题时提供的详细信息、感谢您的意见。

    我现在更好地理解了这个问题。 总而言之、ISO 输入端的40ns (约)小脉冲会导致低侧开关导通、遗憾的是、当开关降至零时、脉冲看起来没有关闭。

    ISO7141采用一种称为基于边沿的架构、在该架构中、输入数据信息仅在输入上升和下降转换期间通过隔离栅进行传输。 在您的用例中、输入上升沿信息好像被传送到输出、但是输入下降沿发生的太快、无法传送到输出。 相反、下降沿信息会丢失、因此输出会保持高电平、直到发生下一个上升沿和下降沿转换。

    有两种方法可以解决此问题。

    在输入引脚上添加一个 RC 滤波器(截止频率略高于开关频率)、以防止短的无效脉冲通过隔离器。
    ISO72xx 是我们在2006年发布的旧数字隔离器系列之一。 TI 最新的数字隔离器系列 ISO77xx 采用了一种更强大的架构、称为开关键控(OOK)。

    OOK 器件会连续将输入信息传输到输出、而不仅仅是在输入转换期间、因此输出与各自的输入更加紧密地对齐。 µs ISO77xx 的输出由于非常高的 CMTI (如150kV/μ s、不容易创建)而进入错误状态、输出在大约3ns 内恢复到正确状态。

    OOK 更抗噪声、并且具有更好的整体 EMC 性能。 此外、由于 ISO77xx 输入阈值是 CMOS 阈值而不是 TTL、因此输入阈值电平依赖于电源、因此可提供更高的噪声裕度。 对于5V 电源，VIH 阈值将大于0.7*VCC，大约为3.5V。 因此、1.8V 40ns 噪声尖峰不会在输出端导致有效的高电平状态。

    我强烈建议您在应用中测试 ISO7721、该问题应该会随之消失。 由于您的应用是电机驱动应用、我强烈建议使用默认的低电平状态器件 ISO7721F。 当输入信号引脚悬空或输入功率损耗时、输出假定默认状态为低电平。 这样可确保在栅极驱动器触发过流故障之前、在这种故障条件下立即停止电机。

    请尝试使用 ISO77xx 测试您的应用、并告知我们反馈。 谢谢你。


    此致、
    Koteshwar Rao