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[参考译文] UCC20225:在直流电机全桥应用中为 LM5106芯片组使用 UCC20225的可行性

Guru**** 1587505 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5106, UCC20225, UCC21750
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/1358986/ucc20225-feasibility-of-using-ucc20225-for-lm5106-chipset-in-dc-motor-full-bridge-application

器件型号:UCC20225
主题中讨论的其他器件:LM5106UCC21750

我们使用 LM5106芯片组作为直流电机全桥。

但是、由于 EMI (RE)特性较差、

我们正在考虑隔离型 UCC20225。

这个应用程序不可行吗?

这是因为、

如下图所示、过热会导致电阻器损坏。

我们正在重新考虑此应用是否可行。

您能就这一问题提供任何见解吗?

谢谢你。

  • 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!

    乍一看、没有什么东西会阻止此驱动器在此应用中工作。 这是隔离式栅极驱动器的典型原理图配置。 低侧通道 B 连接到12V 电源轨、而高侧由自举电源供电。

    栅极电阻器会因过热而受损。 我有几个问题可以帮助您更好地了解该问题:

    • 这是否在任何正常运行条件下发生(例如、在栅极驱动器仅在未对功率级施加任何高压的情况下开关 MOSFET 时进行低压测试)、或者是否在特定的资质认证测试(例如任何高压运行测试)期间发生?
    • 是否仅外部栅极电阻器受损或栅极驱动器也受损?
      • 栅极驱动器的内部上拉和下拉 MOSFET 也会由于开关损耗而出现一定程度的发热
    • 您是否能够分享您正在驱动的 MOSFET 的器件型号?
    • 您的开关频率是多少?

    此致、

    安迪·罗布勒斯

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    感谢您的热情响应、Andy Robles。
    1.应用 PWM (16.4kHz)后、电阻器变热。

     自然、当 OUTA 和 OUTB 输出连接到 MOSFET 的栅极时会发生这种情况。

    2.栅极驱动未损坏。

    但是、尽管确切原因尚不确定、但我更换了高侧和低侧的 MOSFET、因为它们出现了故障。

    我正在使用的 MOSFET 的器件型号为 NVMFS5C628NL。

    如果您可以建议可以推测的可能原因、
    我会认真地尝试它们。

    谢谢你。

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    您好!

    这是一个较慢的开关频率。 根据应用条件、我不会希望电阻器或栅极驱动器过热。

    • 这是否会在您每次运行栅极驱动器时发生(可以始终复制)?
    • 系统上是否有多个栅极驱动器并且它们都显示了问题?
    • 您是否测试了多个系统?

    此致、

    安迪·罗布勒斯

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    尊敬的:

    在深刻思考了你提到的几点之后,我有一个问题。

    目前、电路板的电源配置有一个公共接地(GND)。

    电压为+3.3V、+12V 和+28V (对于外部 MOSFET)。

    我想如果 GND 和 VSS 共同连接、是否会有任何问题?

    根据我的经验、即使将 GND 绑定在一起、热耗散问题仍然存在。

    如果不是、我是否应该使用类似于 SN6505的芯片组完全隔离电源?

    期待您的答复。

    谢谢。

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    您好!

    驱动半桥时、如果通道 B 用于驱动低侧、则可以将低电压侧的 GND 与 VSSB 连接。

    如果驱动高 MOSFET、通道 A 电压电源需要是隔离式电源、但根据您的原理图、您使用的是自举电源、这是栅极驱动器的有效隔离式电源。

    这应该不会导致问题。

    我可以提供对电路板进行布局审查、看看我是否注意到任何可能导致此问题的因素。 栅极驱动器部分的所有层的截屏应该就足够了。

    最后、请回答我上一篇文章中的最后一个问题、以便更好地理解该问题:

    • 这是否会在您每次运行栅极驱动器时发生(可以始终复制)?
    • 系统上是否有多个栅极驱动器并且它们都显示了问题?
    • 您是否测试了多个系统?

    此致、

    安迪·罗布勒斯

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    感谢您的回答。

    我将在下面答复:

    1. 没错。 只要向栅极驱动器施加 PWM 信号和禁用(低电平)信号、就会发生这种情况。
    2. 没错。 安装了4个栅极驱动器。 它们都出现了相同的问题。
    3. 目前、我们只检查了一个系统。

    下面是该板的布局。  

    画面太小,所以我不知道你是否能清楚地看到它。

    我无法找到错误的位置。

    我希望您看到我没有看到的内容。

    感谢您的答复。

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    您好!

    回顾原理图、两个 MOSFET (R10和 R17)的栅极到源极之间似乎有1.5欧姆电阻。 这种低阻抗连接会导致大电流继续流过外部栅极电阻、从而导致栅极驱动器导通期间过热。

    我们通常看到10k 欧姆的栅源电阻器、其作用是在系统完全断电以使 MOSFET 关断时将栅极下拉至源极。

    • 您能否将这些电阻器更改为10k 欧姆?

    此致、

    安迪·罗布勒斯

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    尊敬的: 安迪·罗布勒斯

    你的评论是正确的,我钦佩。
    未发现其他问题。

    但是、我想知道从哪里可以在数据表中找到 RGS 值。
    如果可能、我们希望为系统确定一个更合适的值。

    目前测量的是噪声、如下图所示。

    请提供您对我们如何改善这种噪音的宝贵意见。

    期待您的答复。

    此致、

    钟熙

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    尊敬的 Jonghee:

    UCC21750栅极驱动器具有混合牵引结构、即并联的 NMOS 和 PMOS 用于上拉、NMOS 用于下拉。 上拉强度不是恒定的、因为它会随着栅极电压的增加而动态变化。 此常见问题解答提供了有关混合上拉结构的更多信息:

    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1124306/faq-isolated-gate-drivers-why-does-outh-have-a-higher-effective-resistance-compared-to-outl

    PMOS 上拉电阻为5欧姆、并联 NMOS 和下拉 NMOS 的电阻相同、为0.55欧姆。

    此致、

    安迪·罗布勒斯