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[参考译文] UCC27714：当 UCC27714顶部温度达到70C 时、HB-HS 电压下降

admin
Guru**** 2510095 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27714

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/901156/ucc27714-hb-hs-voltage-drops-when-ucc27714-top-temperature-reaches-70c

器件型号：UCC27714

大家好、我客户的原理图如下所示(EN 悬空)。

我们发现、当 UCC27714的最高温度达到70C 时、HB-HS 电压将降至7V 以下、从而导致 UCC27714反复重启。

波形如下所示：

黄色-良好的自举电容器电压波形(UCC27714、其温度低于70C)

蓝色-良好的 HO-HS 电压波形

绿色-自举电容器电压波形不良(UCC27714、其温度高于70C)

红色-不良的 HO-HS 电压波形

器件电源稳定、我们已尝试更换器件、问题仍然存在。 在同一器件中、如果我们将温度降低到70C 以下、问题就会消失。

是否有任何内部电路可以在高温期间对自举电容器放电？ 例如下面显示的红线？

我们提供的原理图是否存在任何风险？

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    您好 Howard、

    感谢您对 UCC27714的支持。

    我有一些意见要确认。 为了确定 UCC27714的结温、我们需要知道功率耗散、以便确定器件的结温差。

    要确定这一点、请提供：VDD 电压、开关频率、并联的 MOSFET 器件型号和#器件(如果适用)以及从栅极驱动器到 MOSFET 栅极的栅极电阻。

    我们通常建议 VDD 电容值为 HB-HS 电容的10倍、以减少 HB 电容充电导致的 VDD 压降。 您能否确认 VDD 上是否有超过所示0.1uF 的额外电容？

    您能否提供自举二极管的器件型号？ 我们建议使用快速恢复二极管、以减少自举二极管反向恢复期间可能发生的 HB 电容放电。

    即使开关停止、在高温示例期间、绿色波形看起来也比"良好波形"低得多。 黄色和绿色波形接地基准是否相同且电压标度相同？

    与自举二极管串联的10欧姆电阻和2.2uF 自举电容是一个长时间常数。 您能否确认将电阻降低到2.2-4.7欧姆是否有助于操作？

    确认这是否能解决您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

    此致、

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    我们已将 Rboot 减小到1.1欧姆、但它不起作用。

    2.启动为 STTH110A

    3. 70C 由连接到 IC 顶部的热耦合器测量。 VDD 为+12V、开关频率为60kHz、单路 MOSFET IRF300P226 (无并联)。 栅极驱动电阻为10欧姆。 最大占空比为90%。

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    您好 Howard、

    感谢您的更新和应用程序操作详细信息。 我想回顾一下 HB 电容器和功耗。 请参阅 UCC27714数据表第9.2节、通过估算 Qg/Vgs 或191nC (max)/11.3V=16.9nF 的等效 Cg 来确定建议的引导电容最小值。 建议引导电容器是 CG 的10倍、即169nF。 2.2 μ F 的电容比要求的大得多。 我们始终建议在引导电容器值上留出一定的裕度、但470nF 应该足以满足此应用的要求。 转换器运行是否具有 fsw 为低电平或 HO 导通时间较长的条件。

    总栅极驱动功率为2 x Qg x VDD x Fsw、或2 x 12 x 127nC (典型值) x 60kHz=182mW。 在外部栅极电阻的情况下、并非所有功率都在驱动器中耗散、 但是、即使在182mW 和70度的 IC 顶部测量值下、顶部和结点的差异也仅为0.182 x 3.6摄氏度/瓦或0.65摄氏度。3.6摄氏度/瓦是结至顶部的表征参数。

    结温似乎不应接近最大工作范围。

    我会尝试0.47uF X7R 陶瓷的引导电容、这将使引导电容器的充电/再充电速度快于2.2uF。 2.2uF 是陶瓷电容器还是其他类型的电容器？

    STTH110A 额定电压似乎高于应用所需的电压、正向恢复时间在300ns 时似乎很长。 您能否尝试使用额定电压为600V 的二极管、例如能够缩短开关时间的 MUR160？

    如果自举二极管和 HB 电容器的变化不起作用、则该温度下的行为可能会发生变化、从而导致问题。 如果 UCC27714具有过大的 HO 过冲或下冲、则输出可能无法保持正确的状态。 如果可能、我们建议在驱动器输出端添加肖特基二极管(在本例中为 HO)、以钳制到偏置和驱动器接地基准。 将额定电流为1A 的二极管靠近从 HO 到 HB 和 HO 到 HS 的 IC 引脚放置、以限制正和/或负过冲/下冲。

    确认这是否能解决您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

    此致、

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    Richard、

    谢谢你。

    他们将 VDD 电容更改为4.7uF、将 BOOT 电容更改为0.47uF、问题迎刃而解。

    但仍想知道它为什么能够解决这个问题。 我们使用原始电容值测量了波形。当 HB-HS 电压下降时、VDD 电压非常稳定、如紫色线下方所示

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    您好 Howard、

    好消息是、这些更改解决了该问题。 不清楚这是为什么发生的。 Vgs 上的4.7K 电阻会导致比 IC HB 应有的电流消耗更大。  我们确认的 IC 结温不应成为问题。

    在温度下可能改变行为的一种可能性是自举二极管行为、可能是恢复时间更长或泄漏电流较高。

    如果您想确认可能发生的情况、如果有一种方法可以自行测量流向驱动器 IC (IDD)的电流(无共享的其他负载)、则可以检查过热情况、以查看高温下是否有任何增加。

    确认这是否解决了问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

    此致、

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    Richard、

    为什么我们强调 VDD 电容应至少是引导电容的10倍？  

    我的理解是、在为引导电容器充电时、目的是保持 VDD 稳定、但即使使用原始电容器值、VDD 也已经稳定。

    您提到的所有其他可疑情况、例如在较高温度下泄漏较高、如果是、则仍然存在。 为什么更改电容值会解决可疑的问题？

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    大家好、Howard、

    尼豪！ 让我跳到这里。

    我们指定 VDD 电容器>10X 的引导电容器以确保 IC 的 VDD 电源稳定。 记住系统中的电感、因此根据测量 VDD 的位置、您可能看不到真实情况。 而且、您无法实际测量裸片本身的 VDD。 键合线的内部电感上会出现压降。 所以、您在外部测量的不是芯片本身实际看到的。 如果您没有使用适当的技术测量电压、可能无法了解完整的情况。 您需要在尽可能靠近 IC 的位置进行测量、以获得精确的测量结果。

    出于同样的原因、将去耦电容器放置在非常靠近 IC 本身的位置至关重要。 同样、您希望最大限度地减小布线的寄生电感。

    如果您想了解更多详细信息、我有一个演示文稿、我可以通过电子邮件向您发送、我们在一段时间之前就已经做过了演示、以说明这一概念。

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    Don、

    谢谢您、请通过电子邮件向我发送演示文稿。

    在上一篇文章中、我说"他们将 VDD 电容更改为4.7uF、将引导电容更改为0.47uF、问题迎刃而解。"

    实际上、他们已经尝试了 CVDD=0.1uF、并且将引导电容器设置为0.47uF、并且它也起作用。

    但是、如果它们使用 CVDD=0.1uF、Cboot=0.22uF、器件在启动时不会将 HI 传递给 HO。

    因此、似乎只有 Cboot 决定电路是否可以工作、CVDD 不是 CBOOT 的10倍。

    为什么 BOOT 电容器过大或过小会导致异常工作？

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    TI__Guru**** 2510095 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。

    您好 Howard、

    我已将有关为半桥驱动器选择自举组件的演示文稿或应用手册发送至您的电子邮件。

    链接也在此处：

    您希望引导电容的大小具有足够大的值、以便能够为 MOSFET Qg 充电、而不会在 HB 偏置端产生过多压降。 如果引导电容器的大小过大、则在 LO 导通时间初始周期内能够相对快速地为引导电容充电时需要进行权衡。

    此致、