This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] UCC14141-Q1:UCC14141 设计验证和问题

Guru**** 2589280 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC14141-Q1

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1566246/ucc14141-q1-ucc14141-design-validation-and-questions

器件型号:UCC14141-Q1
主题中讨论的其他器件:Strike

工具/软件:

您好:

我想使用 UCC14141 隔离式 DC/DC IC 为 UCC5881 栅极驱动器供电、我正在使用该驱动器以 25kHz 的频率和+15V/–4V 的驱动电压驱动 Wolfspeed CAB6R0A23GM4 电源模块。 我使用了 TI 为该器件开发的设计计算电子表格。 我有几个关于该工具的输出的问题、希望您对设计进行验证。 (我已附上该电子表格。 请查看双路输出设计选项卡)  

我的第一个问题与非对称去耦电容有关。 根据电子表格、必须使用 10uF 电容器将正电源轨去耦接地、但必须使用 40uF 电容器对负电源轨去耦。  为什么存在这种不对称? 如果我使用 40uF 对两个电源轨进行去耦、会发生什么情况?

第二个问题与电子表格中提到的两种配置中 RLIM 的功率耗散有关。 在单独使用 RLIM 的第一个配置中、计算出的功率耗散为 234mW(或者我是否错误地解释了这一点?) 如果这实际上是影响电阻器的功率耗散、那么这是一个浪费性的选择、尤其是考虑到 IC 的最高效率仅为 35%。 另一种选择是使用 RDR 配置、该配置的功耗似乎明显更低且更合适。 我想从您那里了解为什么这两个选项存在、以及第二个选项如何比第一个选项浪费更少的电力(如果我正确理解)? 我想使用选项 1 而不是选项 2 有什么原因吗?

e2e.ti.com/.../UCC1414x_2D00_Q1_5F00_Calculator.xlsx

  • 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。

    我将回答你引述的以下三个问题:

    我的第一个问题是关于非对称去耦电容的。 根据电子表格、必须使用 10uF 电容器将正电源轨去耦接地、但必须使用 40uF 电容器对负电源轨去耦。  为什么存在这种不对称? 如果我使用 40uF 解耦两个电源轨会发生什么情况?
    • VDD /- VEE 电源轨是使用电容器分压器获得的。 两个串联的电容器组、对每个电容器组施加不同的稳压电压、这意味着每个组上的总电荷必须平衡、否则一个或另一个组上的电压必须改变。 根据电荷平衡计算出 VEE、并且 VDD 和 VDD VEE 都是调节值、因此只有 C_VDD 和 C_VEE 的特定值能够满足公式要求。 在考虑由于静态驱动器偏置和任一电源轨上可能出现的非静态偏置电流负载导致的额外电流时、Excel 工具甚至进一步建议理想的电容比、从而导致电荷不平衡。
    第二个问题是电子表格中提到的两种配置中 RLIM 的功率耗散。 在单独使用 RLIM 的第一个配置中、计算出的功率耗散为 234mW(或者我是否错误地解释了此内容?)
    • Excel 工具确定了可能发生电荷不平衡的最坏情况拐角、然后计算了 RLIM 电阻器的建议值。 外部 RLIM 电阻器与内部 RLIM 开关电阻 (~50Ω) 串联。 由于所需的 RLIM 值更接近 50Ω 的幅度、因此会产生更高的功率耗散((IC 和 RLIM 电阻器)。 当所需的 RLIM 值为~1kΩ 时、功率耗散会不太重要、更易于管理。 目标是在 RLIM 功率耗散与 RLIM 功能帮助补偿 VDD * C_VDD 和 VEE * C_VEE 之间任何电荷不平衡的能力之间达到令人满意的平衡。 从 COM 节点灌入电流需要低 RLIM 值、但在向 COM 节点拉取电流时以及在 RLIM 电流源期间、也存在较低的 RLIM 值、否则可以使用更高的 RLIM 值、但这是使用单个低值 RLIM 电阻器的权衡。
    如果这真的是电阻器的功率耗散、那么这个选择会浪费很多时间、尤其是考虑到 IC 的效率最高仅为 35%。 另一种选择是使用 RDR 配置、该配置的功耗似乎明显更低且更合适。 我想从您那里了解为什么这两个选项存在、以及第二个选项如何比第一个选项浪费更少的电力(如果我正确理解)? 我想使用选项 1 而不是选项 2 有什么理由吗?
    • 如果功率损耗超过可以承受的范围(RLIM 值较低)、则建议使用配置为 RDR 的 RLIM。 如果 VDD * C_VDD = VEE * C_VEE 完全平衡,则无需 Rlim。 RLIM 或从 COM(电容分压器的中点)拉出或灌入电流。 在您的情况下、在 Excel 单元格 C19 (5mA) 中输入的额外静态电流会驱动低 RLIM 值(高功率耗散)。 如果您可以从 RIM-COM=15V 中移除此负载或重新分配到 VDD RIM-CL=19V VEE、则可以使用 VDD 单个电阻器获得更好的结果。 但是、如果您必须在 RDR-COM 上有这个额外的 5mA 负载、则将 RLIM 配置为 VDD、以帮助处理功率耗散并保持足够的电荷平衡。 在 RDR 配置中、您可以克服上述权衡、因为现在您具有灌电流所需的较低 RLIM 值和拉电流所需的较高 RLIM 值。 RDR 为 RLIM 拉电流/灌电流提供两个专用电流路径、放宽了功率耗散并保持了电荷平衡。

    此外、FYI UCC34141-Q1 是 TI 的下一代 UCC14141-Q1。 封装更小、功率密度更高、输出端无电容分压器、因为 VDD 和 VEE 直接进行稳压、independently...no RLIM 功能!

    此致、

    Steve