我指的是参考设计 TIDA-00446中建议的 ISO5851栅极驱动 器电路以及参考设计 TIDA-00638中建议的适用于栅极驱动器 ISO5451的非常相似的电路。
两种设计都将 RC 滤波器与驱动器低压侧的电源串联。 在为 IC 供电时、我始终使用低阻抗接地平面和电源平面、因此故意在电源路径中放置相对较大的电阻的概念似乎很奇怪。
我希望这将有助于防止噪声从电源进入栅极驱动器、同时防止栅极驱动器的噪声进入系统的其余部分。 应用手册中简单地说"一个 RC 滤波器过滤3.3V 电压轨"。 我正在进行使用 UCC21530-Q1的设计、我正在考虑是否包含类似的 RC 电路。 我更愿意使用5V 电源、我担心盲目复制不同电源电压的组件值。
您是否能够说明此电路的包含情况以及如何选择这些值？
尊敬的 Euan：
这是一个非常好的问题。
两种设计中的 RC 滤波器均使用10欧姆电阻器/0.1uF 电容器、因此3dB 截止频率为~160kHz、而0.1uF 电容器作为 ISO5451和 ISO5851输入侧的旁路电容器提供双占空比。
降压转换器为 LDO (用于栅极驱动器上的输入侧)和用于高侧驱动器的 SN6505a 推挽转换器供电。
此推挽式转换器的工作频率为~400kHz。 根据其作为基于变压器的开关转换器的性质、它必然会对5V 线路造成一些干扰、尤其是因为它为具有高峰值电流消耗的栅极驱动器的输出侧供电。
因此、SN6506a 可能会在~400kHz (它运行350-420kHz)的频率下向为 LDO 供电的5V 电源轨注入一些干扰。 LDO 为什么会传递它？ 不幸的 是、LDO 在这些大约30dB 的频率下具有相当差的 PSRR、非常糟糕。
ISO5451和 ISO5851都可以在与 SN6505a 推挽式转换器相同的频率范围内运行、因此他们希望确保3.3V 电源被滤波以衰减这些频率、因为它不是超级能够独自完成。 您不希望3.3V 电源以与输入相同的频率纹波！
这就是他们使用 RC 滤波器的原因。 选择160kHz 的截止频率是基于主要干扰源、在本例中为 SN6505a 推挽式转换器。 您希望滤波器截止频率<=预期 纹波/干扰的1/2。 160kHz 不到 SN650kHz 工作频率范围(350-420kHz)的一半、因此这很好。
我认为他们刚刚使用了推荐的标准旁路电容器尺寸、并从中选择了电阻器。 更有可能的是、他们只是想使用很好的舍入数、这就是为什么使用10欧姆而不是7、8、9等 您不需要非常高的电阻、因此不会使直流电压下降太多。
如果在设计中、您确切知道栅极驱动器的输入开关频率、并且它不接近预期的纹波频率、那么您的设计中很可能不需要 RC 滤波器。 在这些参考设计中、它是一种通用设计、不知道用户的输入频率是如何的、因此在用户希望在更高的频率下工作时、就将其放置在那里。
由于 RC 滤波器包含去耦电容器、因此对于每个驱动器而言、它在 PCB 上实际上只有一个额外的封装。 如果您担心可能需要或不需要 RC 滤波器、则可以始终将封装放置在该处并使用0欧姆跳线填充该封装、如果您发现需要、则稍后更改为电阻器。
另一种确保栅极驱动器输入电源干净的选项是选择一个在纹波频率上保持高 PSRR 的 LDO 来抑制纹波。
但愿这对您有所帮助。 如果这回答了您的问题、请按绿色按钮让我知道。 如果您有任何疑问、请告知我们！
最好
Dimitri
