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[参考译文] UCC21710-Q1:激活 OC 引脚前的延时时间

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21710, UCC21732
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/896197/ucc21710-q1-time-delay-before-oc-pin-is-activated

器件型号:UCC21710-Q1
主题中讨论的其他器件:UCC21710UCC21732

尊敬的 TI 工程师:

我对 OC 引脚的延时时间有疑问。

根据数据表、"当输出处于高电平时、OC 引脚处于高阻抗状态、这意味着过流和短路保护功能仅在功率半导体处于导通状态时有效。"

我想知道"OC 引脚是否变为高阻态"和"OUTPUT 变为高电平状态" 是否同时发生? 如果 在"输出变为高电平状态"后出现"OC 引脚变为高阻态"并有一些延时时间、那么延时是多少?

感谢您提供的任何信息。 非常感谢。

Zack

  

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    大家好、Zach、

    欢迎使用 e2e、感谢您关注我们的产品。

    查看图36、其中显示了过流保护的工作原理。 图24和26也包括时序信息。

    如果您有其他问题、请告知我们。

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    尊敬的 Don Dapkus:

    非常感谢您的回复。 实际上、我对数据表图和仿真结果之间的差异感到困惑。

    根据数据表、栅极增加后、释放 oc 引脚似乎有很小的延时时间。 事实上,我对这里的“门”的含义并不十分清楚。 是 MOSFET 栅源极端子上的栅极电压、还是该 IC OUTH/OUTL 引脚的电压。 或者、它们之间可能没有很大的差异。

    不过、根据仿真结果。 有超过250ns 的时间延迟、这对于我的应用来说太大了。 请参见下图。

    我使用  了 TI 提供的 UCC21710未加密 PSPICE 瞬态模型、然后将其转换为 LTSPICE 仿真、以获得以下结果。 对于 ucc21710、这270ns 时间延迟是否正确?

    由于 VGS 波形中存在2L 软关断、因此 ucc21732是否可以进行软关断、这与 ucc21732的特性是一致的。

    关于 UCC21710未加密 PSPICE 瞬态模型的另一个问题是、为什么该模型具有 ucc21732的2L 软关断特性? 对吗?

    感谢您提供的任何帮助。 非常感谢。

    Bests、

    Zack

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    您好、Zack、

    OC 引脚开始上升没有内部延迟。 它能够在 OUTH 引脚变为高电平的几十纳秒内跟踪施加到引脚上的电压。 栅极信号表示 IGBT 或 SiC MOSFET 的实际电压。 当存在栅极电阻器时、这与 OUTH/OUTL 不同。  

    图中所示为栅极变为高电平和 OC 变为高电平之间的小延迟的原因是栅极达到 IGBT 或 SiC MOSFET 的阈值电压之前的时间。 在满足该阈值之前、流经器件的电流不会开始上升。 因此、在栅极电压足够高以允许电流流动(通过感应电阻器或其他连接 OC 引脚的方法)之前、OC 电压不会感应电流。  

    导致仿真延迟的原因不应是 IC 造成的。  您能否分享该电路的快照?

    我在模拟模型中看不到2LTO 行为。 它是 STO 行为。 从您分享的波形中很难看到关断是表现为 STO 还是2LTO 行为。 此外、如果您使用功率器件模型进行仿真、则可能会由于 STO 期间的电源开关特性本身而看到平坦电压、而不是栅极驱动器引起的平坦电压。

    此致、

    Audrey

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    您好 Audrey,

    非常感谢您的快速回复。 现在、我已经清楚了时序问题。 然后、让我们重点讨论仿真问题。

    首先、这里给出了 VDD=15V 时 ucc21710的电路和仿真结果。 这是单开关硬开关短路故障测试。 测试的 MOSFET 模型来自 Wolfspeed。

    对于波形、顺序如下:

    VDS:MOSFET 的漏源极电压;IL1是短路电流。

    VOC:oc 引脚上的电压。

    VGS:栅源电压 MOSFET、Vpwm_in:PWM 信号输入。

    总的来说、仿真结果很奇怪、我认为。 当检测到故障时、VGS 仍长时间处于高电平输出、这比 PWM 信号更长。 太棒了。

    为了说明可能的2LTO、我增加了 VDD 的值、然后您可以在故障条件下注意到 VGS 的变化。 它看起来像2LTO。

    我还发现了有关 ucc21732的另一件有趣的事情。 我只需将上述 ucc21710 LTpsice 模型替换为 ucc21732 LTspice 模型、并添加外部 MOSFET 以实现钳位功能。 左侧电路与上述电路保持相同(VDD=15V)。  

    根据 ucc21732的结果、可以正常关闭 VGS、但数据表中没有提到任何2LTO 波形。 这两种模型似乎交换了它们的故障关断特性。 对于 ucc21710和 ucc21732、我刚刚使用了在线未加密模型、并将其转换为 LTSPICE 以进行仿真。

    非常感谢您抽出宝贵的时间为您服务。

    Bests、

    Zack。

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    您好 Audrey,

    我刚刚修改了仿真设置、然后找到一些可以解决我的一些问题的方法。

    我放置 REST 信号来清除故障信号、因此我可以获得多种连续的短路行为。 我发现、在前两个异常事件之后、VGS 在第三个脉冲上看起来正常。 您可以看到以下图片。 第一张图片是关于 ucc21710、第二张图片是关于 ucc21732。

    对于 ucc21710、VGS 将在与前两个脉冲不同的第三个故障脉冲下分流。 正常波形没有2LTO。

    适用于 ucc21732。 VGS 将在与前两个脉冲不同的第三个故障脉冲上重新获得2LTO 功能。

    那么、我想前面的仿真可能与启动过程有关吗? 因为这只是我的猜测、我仍然想征求您的意见和建议。 非常感谢。 感谢您的讨论。

    Bests、

    Zack

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    您好、Zack、

    输出高电平的 VDD UVLO 延迟为5us、输出高电平的 VCC UVLO 延迟为37.8us。 由于输出遵循第一个脉冲的输入、因此它看起来不像 UVLO 启动延迟。 这是一种异常行为、我需要一些时间来更仔细地检查模型和您的电路。

    如果延迟仿真启动(10us 后)、行为是否仍然存在?

    此外、您的命令语句"ic。 V (C1)=0"?

    此致、

    Audrey

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    您好、Audrey、

    很抱歉耽误你的回答。 希望您最近表现良好。

    你是对的。 只需按照您的建议、我通过为 PWM 输出添加延迟来延迟仿真开始、但我确信这是您建议我执行的操作吗? 幸运的是,这种奇怪的现象已经不复存在了。 请查看随附的两张图片、一张用于 ucc21710、另一张用于 ucc21732。  

    BTW、您可以忽略 "IC。 V (C1)=0"、因为它未在仿真中使用、我忘记将其删除。 在更新的仿真中、我删除了它们。

    无论如何、可以通过为 PWM 输出添加延迟来避免之前的问题。 感谢您的时间和耐心。

    Bests、

    Zack

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    您好、Zack、  

    很高兴听到这个消息! 我希望您能够从仿真中充分了解器件特性、但我也建议您仔细阅读数据表说明并了解规格。 数据表是器件如何在实际系统中运行的最后一个字。 您还可以通过订购 其中一个 EVM 来轻松评估器件

    如果您有新问题、请随时创建另一个帖子。

    此致、

    Audrey