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器件型号：UCC21750
限制 UCC217XX 栅极驱动器系列最大开关频率的最重要因素是什么？
TL；DR：UCC217XX 系列的最大开关频率通常受热限制。 要计算最大开关频率、请使用 UCC217XX XL 计算器！
简介
UCC21750数据表指定最大开关频率理论上为1MHz；然而 、由于栅极驱动器的热属性、在现实应用中很难达到这个最大开关频率。 要 计算特定应用的最大开关频率、必须了解栅极驱动器的平均电流和功率耗散。
平均电流/功率耗散
平均电流和功率耗散由两部分组成：开关电流和功率耗散以及静态电流和功率耗散。
当栅极驱动器在高频开关时、来自次级侧电源的电流会为晶体管的栅极电容充电。 此过程中的平均电流可通过以下公式计算：
其中 Qsw 是栅极电荷、Fsw 是开关频率、Ciss 是栅极电容。
该栅极充电电流流经内部上拉和下拉电阻、导致栅极驱动器电路内部的功率耗散、从而导致芯片发热。 芯片内部的开关功率耗散可通过 UCC217XX 计算器以及 数据表中的以下公式进行计算：
除开关功率耗散外、静态功率耗散还会影响栅极驱动器的温度。 根据数据表、次级侧的静态电流通常为4mA、因此次级侧的静态功耗为：
因此、栅极驱动器内部的总功耗可通过进行计算
如何影响最大开关频率
从上面的总功耗计算中、我们可以看到、随着开关频率的增加、总功耗也会增加。 总功耗与结至电路板特征参数和环境温度相结合、可得出电路板的结温。 UCC217XX 的最高结温为150°C、这是限制开关频率的因素。
计算结温的公式如下所示：
使用 
是数据表中的结至电路板特征参数、 对于 UCC217XX 为32.3°C/W。 但是、该值是在 特定测试条件下使用 JESD51-6标准计算的；在实际应用中、结至电路板特征参数可能会变化、也会导致结温变化。 因此、建议在设计过程中为散热留出足够的余量。
要了解有关 IC 热指标的更多信息、请查看 此文档。
