[参考译文] UCC27211：HO 上的干扰、高侧 MOSFET 过早关断

嗨、Lars、

感谢您联系 TI 提出有关 UCC27211 的问题。

观察共享的前两个波形、HS 波形看起来可以接受、但在 HO 和 HO-HS 波形中肯定会看到一些噪声。 您使用什么探针来测量 HO-HS？ 所有这些测量都需要在具有高带宽探针的栅极驱动器引脚上进行、并在可能的情况下利用尖端和接地筒方法进行测量。

1.请在考虑上述建议并包括 HI 波形的情况下再次使用这些波形。

2.此器件的最小脉冲宽度规格为 40ns ,因此任何短于预期的输入脉冲都将出现更短或无输出。

3.进行下一次电路板迭代时、请参考产品页面上链接的原理图审阅模板。 简而言之、我建议对输入端使用 RC 滤波器、为 HO 和 LO 组装栅极电阻、使 HO、LO 和 HS 布线短且足够宽、将 VDD 和自举电容器尽可能靠近驱动器放置、并根据本应用手册（半桥配置的自举电路选择）确定其尺寸。 如果您希望我们对此迭代进行完整的原理图和布局审查、您可以创建一个 e2e 主题、我们可以提供建议。

4.从 200ns 波形来看、HO 在 HS 下降沿之前会下降一些、因此 HO-HS 也会变为低电平。 对于 70ns 波形、HO 上的振荡变为低电平、HO-HS 也是如此。 采用这些时、将 HO 和 HS 置于相同标度并将它们垂直排列、以便查看 HO 和 HS 与 HO-HS 波形相比如何变化可能会有所帮助。

如有任何问题、请告诉我。

谢谢您、

William Moore

您好 William、  

感谢您的快速答复。  

我将 Keysight N2140A 无源探头设置为 10 倍

-我能够捕获更好的波形,其中包括 HI 并根据您的描述排列它们

正常脉冲  

• CH1（黄色）= HO - GND
• CH2（绿色）= HS - GND
• CH3（蓝色）  = HI - GND
• 数学（紫色）= HO - HS

异常行为

• CH1（黄色）= HO - GND
• CH2（绿色）= HS - GND
• CH3（蓝色）  = HI - GND
• 数学（紫色）= HO - HS

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自举电容器 (100nF)

• CH1（黄色）= HB - GND
• CH2（绿色）= HS - GND
• 数学（紫色）= HB - HS

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PWM 输入（死区时间 100ns）

• CH1（黄色）= LI - GND
• CH2（绿色）= HI - GND

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正常脉冲  

• CH1（黄色）= HO - GND
• CH2（绿色）= HS - GND
• CH3（蓝色）  = LO - GND
• 数学（紫色）= HO - HS

异常行为

• CH1（黄色）= HO - GND
• CH2（绿色）= HS - GND
• CH3（蓝色）  = LO - GND
• 数学（紫色）= HO - HS

------------------------------------------------

正常脉冲  

• CH1（黄色）= LI - GND
• CH2（绿色）= LO - GND

异常行为

• CH1（黄色）= LI - GND
• CH2（绿色）= LO - GND

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-它似乎是栅极驱动器在某种程度上关闭。 LO 比 LI 脉冲保持低电平的时间更长

-栅极驱动器 VDD 引脚的电源电压稳定在 12V

此致、感谢您的支持

Lars Pfueller

嗨、Lars、

感谢您提供更新后的波形。

这是意外行为、看起来像一个 UVLO 条件、但 VDD 引脚稳定在 12V、不会导致 UVLO。 在这种情况下、HB-HS 是否仍降至 6V（低于 UVLO）？ 输出上肯定会出现一些振铃、这可能是由于过冲和缺少栅极电阻器所致。

在此期间是否发现任何损坏情况？

谢谢您、

William Moore

您好 William、

在发生干扰时、我再次检查了 HB-HS。 它似乎没有像以前那样下降。 低于 6V 的压降显然是代表我产生的测量误差。  

自举电容器 (100nF)

• CH1（黄色）= HB - GND
• CH2（绿色）= HS - GND
• 数学（紫色）= HB - HS

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异常行为不会造成任何损坏。 我的电路刚开始发出一个高音、输出电压大幅波动。

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我发现了一些有助于减少故障发生的事情。 但它们并未完全消失、似乎取决于电路的温度（温度较低=出现更多毛刺脉冲）

-增加 HO 的栅极电阻 (> 5Ω)

-在离栅极驱动器更远的 MOSFET 栅极上,在 HO 和 HS 之间添加一个小电容 (>5nF )

这个问题似乎源于 HO 或 HS 的过冲、但我仍然不理解为什么会发生。

谢谢您、
Lars Pfueller

尊敬的 Lars：

威廉目前已离职、预计将于 7 月 21 日返回。 我们对延迟响应深表歉意。

此致、

Amy Wozniak

嗨、Lars、

“你是我的女人,你是我的女人。“

增加这些值是否是您的系统可以接受的解决方案？

增加栅极电阻和栅源电容可能有助于实现这一点、因为它将减少过冲以及在上升沿之前看到的负 HS。 这两种情况会导致类似的问题、但我不清楚为什么您在 7/17/25 异常输出波形中捕获了 LO 没有输出脉冲。

LO 异常输出是否是一个您也可以复制的条件？

如前所述、最好更新原理图、在下一个 PCB 版本中添加栅极电阻器和栅源电容器配置、因为当前原理图中没有显示这些配置。

谢谢您、

William Moore

您好 William、

感谢您的答复。  

-我希望把栅极电阻保持在最低水平。 在我当前的设计中、我不得不使用一个相当高的栅极电阻来完全消除干扰 (10Ω)
由于栅极电阻如此高、转换器的效率变得非常低。

-是的,我能够复制 LO 干扰。

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我找到了一个解决问题的解决方案、至少在这个特定的设计中有所帮助。 通过将栅极驱动器切换到 UCC27212、我可以消除所有干扰。
该栅极驱动器确实具有~5V 的较低 UVLO、这远低于 UCC27211 的阈值 (8V)

显然问题确实来自 UVLO、但我仍然不确定根本原因是什么...

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感谢您的支持和诚挚的问候
Lars Pfueller