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[参考译文] UCC5310:使用负偏置、但仍具有自开功能

Guru**** 612015 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/1062367/ucc5310-using-negative-bias-but-still-have-self-turnon

器件型号:UCC5310

我遇到了一个问题、即我要实现此 主题中所述的负关断偏置。 遗憾的是、尽管感应栅极电压尖峰处于负电压区域、并且可能远低于所用 MOSFET 的阈值电压(VGS (th) min = 3.0V)、但我仍然会遇到自导通事件。

我尝试关注所包含图像中的导通事件。 在 MOSFET 桥臂 进入到封装的位置进行了测量、低电感测量技术与接地弹簧和短接一起使用。 这些特定测量是针对三个相位之一的低侧 MOSFET 进行的。 高侧 MOSFET 表现出类似但不太严重的行为。 通道1是栅极电压(Vgs)。 通道3是开关节点(VDS)。


UCC5310MC 器件的米勒钳位已从起作用中移除、否则它会使10uF 电容器产生的负偏置放电。 钳位本身也不足以阻止导通事件、我已经将 CGS 电容器增加到相对较高的值。  

是否有任何关于这里可能发生的事情的想法?

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    您好、Lucas、

    很高兴再次听到你的声音!

    我怀疑问题是、您似乎没有实现数据表图61中所示的双电源。 您需要使从 OUT 到 VEE2的栅极驱动环路尽可能短、以最大限度地减小那里的寄生电感。 在图61中、它适用于具有 GND2终端的不同版本的 IC、在本例中、由于您使用的是 UCC5310M、因此该节点将是"虚拟"节点。

    正如 Derek 所指出的、二极管/电容器组合并不是我们通常看到的与栅极驱动器相关的东西。 您可以尝试使用电阻器替换10uF 电容器、以查看这是否有助于解决此问题。 您还可以尝试将钳位连接到 GateHC 和 GateLC 节点。 我看不到这些连接到任何设备的位置;这些只是测试点吗?

    此致、

    Don

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    嗨、Don! 感谢您的帮助。

    我没有实施分离电源。 我将创建负偏置、如下面的示例和我提到的线程。 即使它不是双电源、它也会为负关断电压产生负偏置。 VEE2仍然通过一个大平面连接到 MOSFET 的源极。 器件中的虚拟节点的引用方式与 VE2不同并以某种方式使负偏置无效时、是否仍然存在问题?  



    10uF CZ 电容器与齐纳二极管一起工作、以生成负偏置。 这种方法是必需的、该值必须远远超过 GS 电容的总值。 将该电容器替换为电阻器将使该方法无法产生负偏置。  

    钳位曾经连接 到 GateHC 和 GateLC、但我按照原始帖子中的说明将其从游戏中移除。 抑制自我开启的力量不够强大、而发挥作用实际上会阻止负面偏见的形成。  

    考虑到所有因素、我仍然不确定负偏置为何没有帮助。  

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    您好、Lucas、

    您能否在上面的示波器图上标记它们在示波器图上的位置?

    此致、

    Don

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    您好 Lucas、

    我看到您在这个问题上一直与 Don 合作。 Don 必须暂时离开办公室、并能在第二天内解决您的问题。

    此致、

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    嗨、大家好、没关系。 如果有用、我们也可以将其发送到电子邮件。 下面是请求的标有"Scope"屏幕截图。



    这些都是在 MOSFET 桥臂处获取的、因为它们符合 TO-247封装主体。 因此、通道3 (蓝色)跨漏极和源极(VDS)获取。 通道1 (黄色)在栅极和源极(Vgs)之间获取。

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    我可能已经误诊了这里的问题。 这可能根本不是自开问题、实际上是反向恢复问题。 因此、即使在关断状态下拉负区域的栅极电压也没有任何作用。 我用枪拖慢高侧 MOSFET 的导通时间、看看它是否有用。 如果确实如此、你们是否有任何关于如何改进的建议?  

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    您好、Lucas、

    是的、栅源极测量值太低、无法实现任何导通。 VDS 上确实有很大的尖峰。 这可能是由于电路板上的寄生效应导致该大尖峰、尤其是从正电源轨到接地的去耦环路。

    请告诉我您在进一步分析中发现的内容。 您看到的与您相关的实际行为是什么?

    此致、

    Don

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    Don、

    我想我已经明白了。 它是调整栅极导通压摆率和死区时间的组合。 为了进行测试、我在初始评估期间插入了大量死区时间、以防止击穿。 但是、我不知道这种过长的死区时间会增加反向恢复电流。 因此、导通时间过短和死区时间过长的组合会导致尖峰。 将死区时间降至 实际所需的最小值、并降低导通时间、到目前为止有助于进行低功耗/电流测试。 我现在标记为已解决、如果这些更新有意义、我将提供任何进一步的更新。