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[参考译文] UCC21520:驱动长电缆

Guru**** 2668435 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1581266/ucc21520-driving-long-cables

器件型号: UCC21520

尊敬的 TI:

我使用了 UCC21520-EVM 来组装一个如下所示的测试电路。 电路模拟某种单向通信、N-MOS 晶体管在+24V 和+36V 之间切换负载电阻器的一端。 电压电平表示该位状态为 0 和 1。

我使用示波器测量了 Rload 处的电压。 当电缆较长 (~450m) 且开关频率较高 (~2.4kHz) 时、负载端会出现很多振荡。 这并不奇怪、因为传输介质是一条未端接的传输线。 您是否对如何减少这种不需要的振铃振荡有一些想法或建议?

谢谢!

rload.png

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    尊敬的 Arttu:

    毫无疑问、长电缆会影响噪声信号测量。

    一定要考虑此处的探测技术、以了解探头正在拾取多少噪声。

    • 此测量使用哪种类型的探头?

    在使用电容器或电阻器来抑制这种振铃时、是否有任何注意事项?

    对于栅极驱动器周围电路、如果您尚未查看我们的应用指南、建议查看此处的原理图和布局:

    此致、

    Hiroki

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    您好、Hiroki、

    感谢您的建议。

    使用的探头是普通的示波器测试探头。 电缆的末端是一个模拟单个节点的 27kΩ 电阻器(原始原理图中的 R_load)。 示波器测试探针连接到 R_load 电阻器。

    到目前为止、我已尝试将 UCC21520EVM 上的 R12 和 R13 替换为 121Ω 电阻器。 我使用 121Ω 电阻器进行了另一次测量、但我没有注意到之前的测量之间有任何差异。

    还有什么我可以尝试的吗? 提前感谢。

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    尊敬的 Arttu:

    很高兴为您提供帮助。

    将栅极电阻增加到 121 Ω 会对减少栅极路径中而不是 Rload 处的振铃产生更大的影响。

    功率级上的 RC 缓冲器将有助于减少开关节点上的振铃、这可能有助于实现这一点。

    希望这对您有所帮助。

    此致、

    Hiroki

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    嗨、Hiroki、

    感谢您的建议。 我在两个 N-FET 的漏极和源极端子上以不同的 Csnub 和 Rsnub 值连接了两个 RC 缓冲器、但无法实现所述的振荡频率降低。 此外、Csnub 越大、Rsnub 越小、功耗也会显著增加。

    然后、我尝试在开关节点和负载之间串联一个简单的 RC 滤波器电路、如下所示。

    使用 1.5 µF(陶瓷)Csnub 和 2.4R Rsnub 时、最大 峰值电压降至 39.4V、这是可以接受的、因为应用的限制为 42V  

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    此外、我还尝试了使用 0.5 µF 陶瓷电容器和 4.8R 电阻器的 RC 滤波器。 峰值电压为 40.9V、仍在该限值范围内。 遗憾的是、4.8Ω 的系列 Rsnub 值 可能过高、不适合应用。  

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    尊敬的 Arttu:

    感谢您分享这些详细信息。

    增大 Csnub 值应减小此处的振铃、但会增加功率耗散。

    强烈建议在 FET 漏极和源极之间放置 RC 元件、以便通过使电阻器远离负载路径来更大限度地降低功率耗散。

    但是、如果这对负载处的振铃没有影响、这可能是由于长电缆在 FET 功率级上发出相对干净的信号后在负载处引起振铃所致。 如果是这种情况、我认为此处的唯一解决方案是降低开关节点上的 dV/dt、以降低开关中看到的频率。

    此致、

    Hiroki