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[参考译文] UCC24624：MOSFET 选择

admin
Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC24624, TIDA-010081, TIDA-010080

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/1005272/ucc24624-mosfet-selection

器件型号：UCC24624
主题中讨论的其他器件： TIDA-010081、 TIDA-010080

各位专家、您好！  

在数据表的第9.2.2.1节中、"通常、必须选择导通状态电阻、以便 35mV 比例栅极驱动阈值直到总导通时间的最后25%才被激活。"

这是我的问题、因为我的 LLC 转换器的最大输出电流为50A、并且几乎所有可选的 MOSFET 都具有远高于建议值的 RDS_ON。 那么、我要问、如果实现的 MOSFET 的 RDS_ON 要大得多、该怎么办？ 如果我选择并联、MOSFET RDS_ON 将平均分频？  

谢谢

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    洪生、您好！

    感谢您关注 UCC24624 SR 控制器。

    是的、在这种高电流情况下、通常使用并联 MOSFET 来实现较低的等效 RDS (on)。  由于 RDS (on)具有正温度系数、因此这些 MOSFET 将几乎均等地对电流进行分阻、每个 FET 的 RDS (on)值会随着温度的升高而增加。 则电流倾向于流经较低的 RDS (on) FET、从而提高其温度。  只要并联 FET 的结温大致相同、其 RDS (on) s 也将大致相等。

    当大型 MOSFET 并联时、它们的总栅极电荷也会按比例增加。  所有这些电荷都是通过 SR 控制器处理的、因此请注意考虑 SR 控制器的结温。  如果可能、使用一个与 VDD 串联的下降电阻器将 VDD 降至9~12V、以最大限度地减少 SR 控制器内的损耗。  较低的 Vgs 意味着较低的栅极电荷和较低的平均 SR 偏置电流。  但是、如果 Vgs 设置得太低、则 RDS (on)将增大、SR FET 损耗将增大、因此可能 需要进行折衷。  SR 控制器引脚上较大的焊盘或粘附在顶部的散热器 有助于 散热。  

    此致、

    Ulrich

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    谢谢、这对我有很大帮助。 但还有其他问题。

    [第一个问题]

    根据数据表第9.2.2.1节、"通常、必须选择导通状态电阻、以便35mV 比例栅极驱动阈值直到总导通时间的最后25%才会被激活。"

    根据提供的公式、计算出的建议 RDS (on)为0.63m Ω(我的项目中的 Iout (max)为50A)。

    但我找不到任何 RDS (on)小于0.63m Ω 的 MOSFET。 此外、ID (max)大于50A 的 FET 具有更大的 RDS (on)。 如果要满足建议的 RDS (on)值、我必须同时并联10个以上的 FET。
    此外、在 《设计指南：TIDA-010080和 TIDA-010081》中、LLC 次级 MOSFET 选择设计未考虑推荐的 RDS (on)公式。


    因此、我想知道、如果 FET 的等效 RDS (on)高于建议值会怎么样？ 该 RDS (ON)建议值在 MOSFET 选择和实现中是否非常重要？

    [第二个问题]

    我计划使用 GaN HEMT 器件。 但是、正如我所知、尽管 GaN HEMT 没有并联二极管、但当 Vgs = 0且 Vds < Vgs (th)时、它可以作为并联反向二极管导通。 因此、它与 SiC 或 Si MOSFET 类似。 但在软启动阶段或 VCC 通电之前、可能会有一些不同。
    那么、我想知道是否可以在 LLC 同步应用中使用 UCC24624实现 GaN HEMT？

    谢谢

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    洪生、您好！

    我认为、在50A 等极高电流输出的情况下、 在峰值电流下满足 RDS (on)标准是不切实际的。
    使用 LLC 时、电流跟随正弦波向下形成峰值、因此最终电流将下降到 VDS 下降到35mV 以下的点。  此时、比例栅极驱动器将降低 Vgs、从而将 Vds 调节到35mV。  
    这可能会在非常接近传导间隔结束时(可能是最后5%)发生、但至少 Vgs 将开始下降、并且应快速关闭。

    可能10个以上的并联 MOSFET 也不切实际、但您可能需要2个以上的并联 MOSFET。  跟踪必须通过 SR 控制器驱动的总栅极电荷。  如果过大且驱动器可能过热、则可以使用发射极跟随器缓冲器(NPn+PNP)来释放控制器的大部分栅极电荷、并且仍然按比例控制 Vgs。

    我不知道 GaN FET 是否可以直接由 UCC24624驱动。  如果 GaN 的 Vgs 特性与 Si FET 的 Vgs 特性类似、那么我看不到它不起作用的原因。

    此致、
    Ulrich

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    TI__Guru**** 2513185 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。

    非常感谢！

    最后一个问题是、当我将 UCC24624与 SiC MOSFET 搭配使用时、应该考虑什么？

    谢谢！

  • 0
    TI__Guru**** 2513185 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。

    洪生、您好！

    根据我的理解、SiC MOSFET 需要接近15V 的 Vgs 才能完全导通、而 Vgs =-3V 才能安全关断。
    UCC24624将其输出电压钳位到~11V (因为它针对 Si FET 进行了优化)、这可能无法充分增强 SiC FET。   
    此外、它不能生成负栅极驱动。  

    您可能需要在 UCC24624和 MOSFET 之间设计或连接特殊的 SiC 驱动器。

    此致、
    Ulrich