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[参考译文] UCC21220:UCC21220 在高侧 MOSFET 由 155V 直流总线供电(低侧正常)时过热

Guru**** 2551110 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21220

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/1569404/ucc21220-ucc21220-overheating-when-high-side-mosfet-powered-from-155-v-dc-bus-low-side-ok

器件型号:UCC21220


工具/软件:


我在设计中遇到了 UCC21220 栅极驱动器的问题。

设置:

栅极驱动器:UCC21220、由 12V 直流线性电源供电。

功率 MOSFET:SIHG71N80AE。

直流母线:MOSFET 漏极上+155V DC。

MCU 提供占空比为 5%的 PWM 信号。

所有接地都是共用的(驱动器 COM 连接到总线回路)。  

观察结果:

仅连接 12V 电源的情况下、UCC 的低侧和高侧输出均看起来正确。

即使施加 HV 总线、低侧 MOSFET 驱动也正常工作。

该问题仅出现在高侧:

施加+155V 直流母线时、12V 电源会崩溃至~4V 至 5V

UCC21220 IC 快速开始加热。

过一小段时间后、驱动程序将无法正常工作(显示已损坏)。  

我已验证的内容:

在施加 HV 总线之前、12V 电源一直保持稳定。

去耦电容器靠近 VCC 放置。

按照数据表中的建议连接自举网络(随附原理图)。

没有可见的短路或焊接桥。

 
谢谢、
SMIT Patel

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    尊敬的 Smit:

    在您的原理图中、直流总线电压显示为连接到 VDDA 引脚。 这不是器件的预期功能、为 VDDA-VSSA 引脚提供 155V 电压超出器件的绝对最大规格。 请随时根据下面提供的典型应用原理图仔细检查您的原理图、如果 您有任何其他问题、敬请告知。

    此致、

    Will

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    尊敬的 Will:

    感谢您的答复!

    我最初附上的原理图不正确。 此处所示的问题在实际 PCB 中不存在。 我现在随附了更新后的正确原理图以供参考。

    谢谢、
    SMIT Patel

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    尊敬的 Smit:

    根据您的评论、只要未连接总线电压、栅极驱动器的行为似乎符合预期。 但是、在连接时、只有高侧输出行为异常。 连接到高侧输出的 MOSFET 是否损坏? 低侧 MOSFET 似乎可以正常工作、但我想确认高侧 MOSFET 是否也能正常工作。

    此致、

    Will

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    尊敬的 Will:

    MOSFET 按预期工作。 我把它们换了过来测试一下。

    谢谢、

    SMIT Patel

  • 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。

    尊敬的 Smit:

    我 为您的原理图提供了一些建议、这些建议可能有助于解决此问题。 请告诉我、这些选项中的任何一个是否有助于解决您描述的问题。

    我注意到自举电路上没有连接自举电阻器。 这是自举配置的必需元件、除此之外、它可能会导致上电期间的电流升高。 我认为、在直流母线电压上电时、添加电压可能有助于解决该问题。 请随时阅读此应用手册、其中进一步详细介绍了自举配置元件选择: https://www.ti.com/lit/an/slua887a/slua887a.pdf

    我还 注意到、  VSSA 和 VSSB 之间有一个 100kΩ 电阻器。 调整自举电路后、我还建议断开此连接、因为它能够影响器件的隔离等级、主要涉及输出通道之间的爬电距离。

    此致、

    Will