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[参考译文] UCC2.7201万:如何驱动H桥接降压升压转换器的高侧MOSFET ~100 % ,高侧引导电容器压降问题~

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5175
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/620922/ucc27201-how-to-drive-high-side-mosfet-of-h-bridge-buck-boost-converter-100-duty-high-side-bootstrap-capacitor-voltage-drop-problem

部件号:UCC2.7201万
在“线程: LM5175LM5113”中讨论的其他部件

很抱歉我的英语很差。

我正在研究H桥降压升压转换器。 H桥降压/升压转换器有3种模式:降压模式,降压/升压模式,升压模式。 在升压模式下,SW1=ON,SW2=OFF,SW3=SW4= ON或OFF.因此,SW1需要100 %。

但是,当高侧MOSFET的驱动方法设置为自举法时,自举电容器的功率将耗尽,并且无法实现100 % 占空比。 我使用了ucc2.7201万 (网关驱动程序)。 尝试在100 % 负载下工作时,欠压锁定(UVLO)工作正常,有时占空比不是100 %。 欠压锁定使增压模式发挥作用。 但欠压锁定会产生噪音。  

如何实现100 % 职责? 欠压锁定 是不是最佳方法? 还是应该添加其他电路,例如充油泵电路?

我的应用是Vin,Vout = 3~20V,Iin,Iout = 0~3A。 我正在使用MCU的数字控制。将来我会使用lm 5113 (栅极驱动程序)。 我不是为了方便我的申请而考虑PMOS。

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    感谢您对TI的关注。 我已联系相应的产品组。 您应该很快就会听到他们的声音。
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    非常感谢。
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    JapaneseStudent,您好!

    感谢您的提问。

    在100 % 占空比时,自举电容器将不会得到补充,最终将放电至HO输出无法再保持高侧MOSFET打开的状态。
    如果您需要在100 % 下工作,则必须为引导电容器生成单独的偏置轨


    您可以1)通过使用小型高频变压器为Bootstrap电容器生成12V导轨(对于VHB - VHS,最大电压为20V),使bootstrap电容器保持充电状态。 这使驾驶员可以根据需要将顶部MOSFET保持打开状态。
    -变压器要求-从12V电源驱动其初级电源并校正输出。
    您可能需要在输出上放置一些小电阻负载或齐纳二极管,以使HB输出保持在合理的限制范围内。
    如果您在网上寻找栅极驱动变压器,您可以找到合适的变压器。



    您当然可以2)使用12伏整流变压器输出直接驱动MOSFET。
    -这将要求您可以生成载波信号,并且能够使用HI信号打开和关闭该信号。


    您也可以参阅此e2e帖子:
    e2e.ti.com/.../41.3229万


    谢谢
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    非常感谢。  我想听取别人的意见,所以我会继续提出这个问题。

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    JapaneseStudent,您好!

    听起来不错,我可以询问我团队的其他成员这个问题,看看他们是否想出了不同的办法。 我也会保持这条线的开放性,以便您 寻求更多的意见。

    谢谢  

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    您好,日本学生:

    我是德州仪器(TI)的应用工程师,将努力解答您的问题。 我查看了Jeff之前发表的一篇文章,他就如何使用UCC2.7201万驱动器以及高侧驱动的100 % 占空比提供了很好的建议。

    如上所述,为了为高压侧提供直流驱动,需要为HB-HS高压侧驱动器偏压提供一个小浮动偏压电源,以保持恒定的准时性。 TI的器件非常适合SN6505偏置。 您可能需要添加一些组件,以确保HB-HS偏置保持在其工作范围内,例如某些负载阻力或限制齐纳二极管。

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    因为我是初学者,所以您的信息非常有用。 谢谢你。

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    您好,Richard:
    我注意到lm5175也是日本学生的H桥拓扑。
    它如何在升压或降压模式下实现SW1或SW3始终打开(100 % 占空比)?
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    您好,
    我是TI驱动器产品线的应用工程师,并协助解答了UCC2.7201万有关高侧驱动器直流操作的问题。 对于LM5175,我明白了为什么您会问这个问题,因为根据工作模式,高压侧开关确实需要在直流模式下工作。
    我必须向您推荐一位对LM5175更熟悉的人,以了解该设备的操作细节。

    此致
    Richard Herring
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    尊敬的 , Richard

    很抱歉我迟到了回复,感谢您的回复。 LM 5175是一个很好的建议。 但为了方便起见,我不能使用LM 5175。  我必须使用MCU。  

    我对LM 5175如何实现Duty 100 % 非常感兴趣。  但也许这是一个商业秘密。  但如果没有什么提示,我就想要它。  例如,100 % 负载是通过变压器实现还是通过充电实现。

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    您好,日本学生:

    感谢您对UCC2.7201万的持续关注,感谢我对100 % 高侧负载循环的建议,我们将推荐高侧浮动专用偏压电源。 对于LM5175,我将向您介绍另一个更熟悉此部件的产品系列。

    此致,

    Richard Herring

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    每个人

    我想到了一条实现100 % 责任的电路,如下所示。  以下电路是否正常工作?

     我通过添加充油泵回路制造了Vin + 5V电压。  LM5加强 钳电压之间的推荐电压为4至5.5 V。因此,我用5.1 齐纳二极管夹住。  我对暂时的情况感到关注。

    在创建此电路时,我提到了“使用充电泵提供连续的栅极驱动,TI”

    谢谢!

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    您好,日本学生:

    我是TI的一名应用工程师,已经回复了以前有关此应用的帖子。

    从原则上看,充油泵应该工作。 但您可能需要确认二极管从VIN和到HB的下降的影响。 看起来,当PWM为0时,D1的D2/阳极阴极将有99.3V电压。 当PWM为5V时,您将在同一节点上获得104.2V电压,以便为HB充电。 可能需要稍高的PWM信号。

    对于瞬态条件,可能需要在PWM源波形中或与D1串联中有一些限制性电阻。

    此致,

    Richard Herring

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    尊敬的先生/女士 Richard Herring
    感谢您的回复。 我会考虑你的意见。
    此致,
    JapaneseStudent