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[参考译文] UCC27524:可驱动的 MOSFET 的最大数量

Guru**** 657500 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ76952, UCC27524, UCC27624, UCC27614
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/1073554/ucc27524-max-number-of-mosfets-that-can-driven

部件号:UCC27524
“线程”中讨论的其它部件:BQ76952TESTUCC27624UCC27614

您好,

我们正在使用 BQ76952芯片开发 BMS,我们需要使用“UCC27524DR”栅极驱动器驱动至少40个 MOSFET。 其中,UCC27524DR 的一个输出 用于驱动20个并联 MOSFET 和其他输出,以驱动另外20个并行 MOSFET。

我只想问一下,使用单栅极驱动器驱动这许多 MOSFET 是否合适。 下面 是 MOSFET 数据表。

作为 BMS,我们预计 MOSFET 在发生任何故障时会在毫微秒内关闭。

谢谢!!!

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    你好,Alex,

    感谢您的帮助!  感谢您为正在使用的 MOSFET 提供链接!

    ---

    这对驾驶员来说是一个沉重的负载...因此您可能会有一个缓慢的上升时间。

    对于粗略计算,我们可以使用电容器方程式: C = Q/V

    Q = 60 NC [请记住浇口电荷随浇口到源电压的变化而变化,因此这是最坏的情况]

    V = 12 V  (假设 VDD = 12V)

    -->  C =5 nF  (每个 MOSFET)

    次数(40 FET) --> 200 nF

    ---

    为了回答您的问题,使用一个驱动器将无法使用40个 MOSFET 完成您所需的接通/关闭时间。

    假设您的 EVM 板上有一个具有此数量 FET 的电路板,并通过外部连接到该电路板上,您可以使用我们的设备对其进行测试。

    UCC27624EVM

    UCC27614EVM

    ---

    您还可以参考本电池应用手册 (第16页),其中他们使用一个5A 通道驱动4 MOSFET。  这可能是一个很好的基准,但根据您所需的打开/关闭时间,这种基准显然会有所不同。  您可能需要计算或模拟您的电路,以查看您的应用是否有足够的驱动器。

    ---

    我有几条你可能想考虑的注释:

    1. 这些 MOSFET 需要启动多快?  (纳米秒数)
      1. 请记住这一点并计算 MOSFET 栅极的上升时间;或者运行模拟以确定这一点。
    2. 由于这是一个 BMS 项目,我认为这不会经常切换,因此热量问题应该最小化。

    ---

    关于设备选择,我建议使用以下选项之一(您可能需要几个驱动程序才能达到所需的打开/关闭时间):

    • UCC27624 - 这是我们新一代的 UCC27524。  我建议使用此部件,因为它较新且规格更坚固。  它的两个通道中的每个通道都有5A 接收器/源。
    • UCC27614 - 这是我们全新的单通道驱动器,具有10A 源/ 10A 接收器功能。

    ---

    我希望这能有所帮助!

    谢谢,

    亚伦·格格里希

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    你好,Aaron,

    感谢你们的热情和细致的回应!!!

    根据您提供的总电容,我已计算出上升时间 RC = 2.1 x 200nF = 420nS。 R = 2.1欧姆的值取自门电阻数据表。  如果我错了,请更正。

    400至600尼秒的切换时间让我感觉很好。 重要的是,如果 BMS 出现任何故障,MOSFET 应快速关闭。 那么,我们是否有像上升时间一样计算下降时间的方法?

    您是正确的,因为它是 BMS 应用程序,切换频率不会太高。

    谢谢!!!

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    亚历克斯:

     在5A 峰值期间,UCC27624的动态上拉电阻为1.04欧姆。  否则,直流上拉电阻为5欧姆(但这在此处并不真正相关)。  UCC27614具有更低的上拉电阻和10A 驱动强度。

    否则,是的,这就是您计算 RC 时间常数的方法。

    ---

    就 RC 时间常数而言,您可以假设类似的放电时间。  尽管根据 RC 时间常数计算,电容器的放电速度最初要快于电荷。  因此,在现实中,放电最初应该快一点(假设当前强度相同,这将适用于我提议的两种设备)。  我认为维基百科(和其他网站)对80%上升时间等所需的计算和时间常数有一个很好的快速总结

    对于粗略计算,您可以使用: i = C *(dv/dt)

    以确定所需的电流。  或者,您可以移动变量来确定使用给定的驱动电流强度可以达到的上升时间。  

    ---

    同时考虑在每个 MOSFET 栅极上使用至少一些栅极电阻(1至5欧姆),以帮助潜在栅极振铃。  或者至少放置一个短距离,以便其他栅极电阻器可以在以后试验。

    ---

    当您进入此项目的布局部分时,理想情况下您将希望使轨迹长度尽可能接近相同,以最大程度地减少时间差异,从而使所有 FET 同时感受到负载。

    ---

    我希望这能有所帮助!  我再次建议使用 UCC27624 或 UCC27614

    -亚伦·格格鲁里奇

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    你好,Aaron,

    我理解你的观点!!!

    我将根据你的建议进一步采取行动。

    谢谢!!!