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[参考译文] TPS2832:SRC/LLC 类型拓扑中的死区时间和 ZVS

Guru**** 2503705 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS2832, UCC27282, TPS28225, LMG1210

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/1119367/tps2832-dead-time-and-zvs-in-src-llc-type-topology

器件型号:TPS2832
主题中讨论的其他器件: UCC27282TPS28225LMG1210

您好!

我想使用 TPS2832来驱动由50%占空比的单输入时钟控制的 SRC/LLC 型转换器中的半桥。 为了确保正确的 ZVS、正确的死区时间量很重要。 但是、数据表列出了各种死区时间(例如 输入为12V 时为15-85nS)。 我如何知道死区时间是多少? TPS2832的自适应死区时间控制功能似乎可以确保低侧器件在 ZVS 下始终导通、但高侧器件如何?

如果我的开关频率高达400kHz、我是否会遇到显著的占空比损耗? 我是否仍能在输出节点处获得接近50%的占空比(例如、不小于49%)?

谢谢你

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    您好!

    范围较大的主要原因是驱动强度/传播延迟随温度的变化以及工艺变化。 在较低的温度下、死区时间会更好。 在您的应用中、它也取决于偏置电压和栅极电容。 在任何情况下、与其他方法相比、这种自适应死区时间通常非常快。 至于估算、您知道死区时间至少会有高侧和低侧上升/下降、反之亦然、因此会为该值设置一个底线。 由于传播延迟、实际死区时间会更长、但很难估算。  

    至于 ZVS 的性能、我将参考功能方框图:

    该器件使用 DT 测量来根据 SW 节点电压启用/禁用低侧开关、因此它应该是您所说的 ZVS。 至于高侧、当 LOWDR 为低电平时启用。 为了满足 ZVS 条件、SW 节点需要处于高侧的 VIN 电压、在这种情况下我不相信这是有保证的。 我认为这将取决于您的应用的波形/行为、因此可能仍然可以获得高侧的 ZVS。  

    基于一些快速数学计算、假设死区时间从高侧和低侧同样耗时、在400kHz 下达到49/49占空比之前、您需要200ns 的额外死区时间。 这远高于条件下的最大值、因此根据此估算值、您应该是安全的。 如果您具有较大的栅极电容、则可能会更高。  

    如果您担心、可能可以使用具有更强驱动能力和更短死区时间的 TPS28225。 或者、UCC27282等较新器件可以使用其互锁功能。  

    祝您好运、

    Alex M.

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    仔细检查数据表后、我发现 DT 引脚电压不能高于驱动器的输入电压。 这是否意味着、如果我的总线电压为24V、驱动器输入电压为12V、我无法使用 TPS2832?

    此外、在400kHz 开关频率下、一个开关周期为2500nS、如果占空比为50/50、则高侧或低侧的最大可能导通时间为1250nS。 为什么200 ns 的死区时间给我49/49的占空比?

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    您好!

    我也错过了该规格。 问题似乎来自高侧的浮动电源。 由于自举将以 DT/SW 为基准向 VCC 充电、因此在12V VCC 和24V Vin 的情况下、BOOT 到 GND 的电压将为36V。 因此、对于该器件而言、没有足够的余量来实现如此高的 Vbus。  

    虽然该器件显示可以处理30V 电压、但这并不意味着您可以使用30V 输入电压。 实际上、您将被限制在30V - VCC。 因此、更现实地说、VIN 的最大电压为15V 左右。 遗憾的是、您可能无法在此处使用此器件。 LMG1210是另一款具有单 PWM 输入和非常精确的死区时间控制的驱动器。 它专为 GaNFET 而设计、但您可以将其与5V Vgs 功率 MOSFET 配合使用。  

    对于占空比数学、您是对的。 我意外地乘以2、而不是除以占空比。 很抱歉。 同样的理由也适用,但在这里要达到49/49是相当困难的。 考虑到我之前提到的最短时间、栅极电容必须非常小才能满足这一要求。  

    谢谢、

    Alex M