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[参考译文] UCC14141-Q1：一个 UCC1414为三栅极驱动器供电、从而为逆变器的低侧供电。 当电力电子设备开始发生开关变化时、电压会下降。

admin
Guru**** 1992195 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21750, UCC14141EVM-068
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/1454349/ucc14141-q1-one-ucc1414-power-three-gate-dirver-for-the-low-side-of-a-inverter-when-the-power-electronics-begin-to-swich-the-voltage-drops

器件型号：UCC14141-Q1
主题中讨论的其他器件：UCC21750、 UCC14141EVM-068

工具与软件：

尊敬的专家：

  我根据 UCC14141EVM-068  参考设计为逆变器使用了四个 UCC141QDWNQ1。 三个为高侧供电、一个为低侧供电(用于三个栅极驱动器)。 现在、高侧正常、但低侧的电压不稳定。 我想知道反馈电路应该靠近驱动器芯片(UCC21750)、但如果一个14141电源低侧 三个、则很难从附近的3个栅极驱动器获得反馈。

 我的问题是:

1.是否可以使用一个1414来为逆变器的3栅极驱动器芯片供电

2.如果可能的话,如何解决问题。 现在我已经添加了与高侧相同的电容库。 但结果 显示在 图中。

非常感谢、此致。

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    TI__Guru**** 1992195 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。

    是的、我们有客户使用一个 IC 为三相逆变器的三个低侧栅极驱动器供电。 请分享原理图、UCC1414和低侧栅极驱动器附近的 PCB 层图像、Excel 设计工具和相关波形？ CVDD 和 CVEE 电容器是否在物理上靠近每个栅极驱动器、CVDD-CVEE 电容器是否在物理上靠近 UCC14141？ 您是否对 RLIM 使用 Cout1b 和 RDR 配置(请参阅 Excel 设计工具)。 电容器的位置很重要。 您布置了一个波形、但没有标签、也没有为紫色波形显示参考点-我不确定您在显示什么？

    为什么开始时波形是平坦的、但随后开始脉冲/下降-这是首次开始切换的时刻吗？ 三个栅极驱动器(3*Q*V*F)所需的总功率是多少-将通过提供完成的 Excel 设计工具来回答这一问题？

    Steve

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    TI__Guru**** 1992195 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。

    对不起,这是一个漫长的解释,我将试图澄清

    1、原理图,一开始就有一些错误,我调整了,红色是现在的解决方案。

    2、PCB 布局、红色为21750、蓝色为14141。

    红色是21750的电容器组、编号与我展示的原理不同。 我翻转电容器以充分满足要求。 原谅我。 蓝色是14141电容器组、现在每个10uF 电容器都不同。  

    现在是驱动器侧。 每个相位 CVDD_CVEE 为10uF。 CVDD_COM 2.2uF*3、CVEE_COM 10uF*3

    红色框架是栅极驱动器、蓝色是14141。

    com 上下载

    VDD

    VEE

    输入电容器组

    3、CVDD 和 CVEE、靠近驱动器。

    4、设计工具时、Cout1B Cout2 Cout3对于一个栅极驱动器都很常见。  三 相请使用3。

    5、我使用了 Cout1B 10uF、但未使用 RDR  配置

    6、波形显示了 V_VDD_COM 和 V_COM_VEE 变化的开始。

    设计工具的参数是否必须充满？  我有一些差距,但不是那么大。  非常感谢。

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    TI__Guru**** 1992195 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。
    • 您曾提到将电子表格 x3中的电容值相乘、但功耗如何？ 1.47W (很难读取图像？) 单个栅极驱动器的功率、我还需要乘以3倍？
    • 您嵌入了 UCC14141原理图(可能作为复制/粘贴形式)、但我无法阅读。 我可以看到 RLIM 和 C_VDD-RLIM 上的红色标记 VEE、看起来您标记了150Ω-这是正确的吗？ 如果是、则150Ω 对于单个 RLIM 的值太小。 尝试将 RLIM 增加到 RLIM<RLIM<RDR 1kΩ 范围、如果这会导致141出现启动问题、这就是您需要为 RLIM 配置500Ω 的原因。 在任何情况下、150Ω 值都太小、会导致功率耗散过大、效率低。
    • 驱动器原理图显示 VDD =+18V 且 VEE =-5V、但波形显示 VDD~22V 且 VEE~4V... VDD 和 VEE 电压(开关开始前)似乎不正确？ 如果波形标记正确、则表示 VDD VEE = 26V、且超出了最大建议输出电压。

    • 您认为我在下面圈出的每个彩色区域中都发生了什么情况？ 我的猜测：
      • 红色：IGBT/SiC 开启需要高峰值电流、电容器无法提供所需的电荷、从而导致压降急剧、或者功率需求超出 UCC14141所能提供的能力(由于我无法阅读/理解您的 Excel 设计表、仍不清楚？
      • 绿色：IGBT/SiC 开关停止、看起来 UCC1414处于空载或轻负载条件下。 VGS 此时是否达到峰值-捕获此波形？ 在此期间、UCC14141的输入电压是否降至 UVLO 以下并且 UCC14141是否在 VIN 升至 UVLO 以上以重新启动 UCC14141前保持关断？ 在此期间仔细查看 UCC14141的 VIN 并放大以检查与 UVLO 关闭相比的最低 VIN？
      • 紫色：看起来像是 UCC14141重新启动、且电压短暂达到调节设定值、但随后重复该周期。 这似乎也表明 VIN 存在问题。 查看 VIN 时、请尝试将示波器设置为正常直流、然后设置为交流耦合、放大并使用 Tip & Barrel 示波器探针测量(去除无源示波器探针上的飞线)。 如果问题是 VDD 或 VEE 进入 UVLO 保护、这将是锁存故障、但如果 VIN 降至其 UVLO 以下、这是非锁存故障、并会像我们在波形中看到的那样自动重启。
      • 如果您发现 VIN 存在问题、请尝试增加 VIN 处的电容、还要考虑前置稳压器电流限制设置并确保前置稳压器可以提供所需的电流？ 另一项调试测试是临时禁用前置稳压器并从直流实验室电源提供 VIN、以便您可以提高电流限值或略微增加电压、以确保保持在 UVLO_OFF 以上。

    • U29的栅极驱动器电容器放置位置尤其是离栅极驱动器更远(与您展示的其他栅极驱动器 IC 相比)、并且看起来没有直接连接并看起来会通过过孔？ 我想知道在每个驱动器位置的栅极驱动器偏置电压是否可能看起来不同。 您在哪里进行了探测以获得您显示的波形？ 尝试在每个栅极驱动器 VDD 处进行探测(直接在每个栅极驱动器 VDD 引脚处探测)并证明它们是相同的？ 对于每个驱动器输出、IGBT/SiC 的 VGS 会怎么样-它们是什么样的？
    • 3D PCB 的蓝色框中显示的是 UCC14141电容器组、但我在此图中看不到 UCC14141？ 141电容器和141电容器在 PCB 的对侧？ 如果是、则由于存在寄生电感、这是不好的。 此外、我在 UCC14141周围/附近没有看到任何散热情况？ 您是否遵循了 UCC14141数据表第9.5节中所示的 PCB 设计指南？ 请参阅下面的图9-10、UCC14141电容器靠近 IC 引脚放置并在 PCB 的同一侧。 此概念对于栅极驱动器 IC 也是必要的、对于高 Qg 更重要、因为在高 MOSFET 中、高电流脉冲对于有效扫过 IGBT/SiC 栅极的电荷输入/输出是必要的。 您的波形表明在栅极驱动器开始开关时没有足够的电荷可用。 IGBT/SiC 所需的电荷来自栅极驱动器电容器、任何数量的长布线、过孔、寄生电感都可能会导致您看到的电压骤降。

    请注意、在我们即将开始的美国假日季期间、我的 E2E 支持将暂停。 我将于6月1日返回,但我希望我已经为您提供了很多考虑?

    Steve

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    TI__Guru**** 1992195 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。

    谢谢你索索多和基于您的建议、我解决了问题。

    是、它是电源问题。

    RLIM、说实话、我对它的工作原理不是很了解、我认为这个电阻器被用来为电容器进行充电和放电以调节电压。 所以,如果它较小,充电和放电速度可以很快。  我需要更好地理解该电阻器。

    再次,感谢您的详细建议和抱歉我的信息,这看起来很混乱。

    圣诞快乐,非常感谢!