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[参考译文] UCC27714:自举高侧 FET 未切换

Guru**** 2538950 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27714, UCC27712

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/915218/ucc27714-bootstrapped-high-side-fets-not-switching

器件型号:UCC27714

你(们)好

我可以让低侧 FET 正常切换、但高侧 FET 的切换效率不高、下面是这部分原理图:

MOSFET 是 FDP61N20

U8是 UCC27714

U9是隔离 ISO7730FDWR

D26是标准二极管 VS-3EMU06-M3/5AT

其他二极管是散射型 DSS120UTR

如果您发现任何问题、请告诉我吗?

谢谢

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    您好!

    感谢您关注我们的驱动器。  

    从原理图和栅极组件选择中、我有几个意见:MOSFET 并联连接具有驱动器检测到的160nC 等效负载、可转化为大约12.8nF 的栅极电容。 建议的等效自举电容器的大小应确保 Cboot >=10*Cgate,对于您的情况, 您的电容为220nF。 实际上、您可能需要将该电容加倍、以确保 HO 电压不会降至 HB-HS UVLO 以下。

    您能否分享您描述此问题的电流波形。

    然后、要进行调试、请关闭传动系统并捕获在驱动器 IC 引脚附近捕获的 HI、Hb_HS (使用差分探针)、Ho-HS (使用差分探针)和 HS_GND 信号的以下波形。

    此致、

    -Mamadou

     

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    你好,Mamadou

    非常感谢您的回复。

    有两个警告:第一个警告是我只能访问一个驱动程序的探测器、另两个警告隐藏在我无法访问的控制器 PCB 下方。 第二个原因是、我很遗憾没有差分探针、但希望我们可以找到一种解决方法。

    我禁用了驱动器 C 的输出(我可以访问的输出)。 这里是相对于常规 GND (非隔离)的波形。 HS 通过 2K8电阻器直接连接到 GND (非隔离式)(旁路低侧驱动器并限制电流以防止损坏)。 我让高侧 PWM 每10ms 运行@ 60kHz 并打开/关闭一次。

    我还猜测您是指使用 EN 引脚打开动力总成? EN 为低电平时、HB = 12.3V (稳定)、HS = 2.05V (稳定)、HO = 2.05V (稳定)相对于 GND (非隔离式)

    我还没有增加自举电容器、但 Cboot 是否还没有增加10倍栅极电容(接近17倍?)

    你(们)好

    HB (蓝色)和 HS (红色)

    HO (蓝色)和 HS (红色)

    如果您需要更多信息、请告诉我

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    您好!

    我与 Mamadou 合作、为半桥驱动器提供支持、我有一些意见和建议。

    在输出脉冲期间、HO-HS 输出的电压电平看起来会下降、而 HB-HS 偏置会下降。 我看到每个栅源极上都有3 10个电阻器、即~3.3K、这些 Vgs 电阻器将为 HB 偏置放电。 我建议将这些电阻器值增加至少3倍、这将导致~10K 的总电阻、这在 Vgs 下拉电阻中更为典型。

    由于脉冲之间的关断时间为10ms、因此驱动器必须运行和保持高侧偏置的频率基于10ms 或100Hz。

    要确定引导电容、请使用下面 UCC27712数据表应用示例中的公式。

    Qtotal=Qg + IQBS/FSW、=174nC + 350uA/100Hz=3.67uC。 这远高于 MOSFET 栅极电荷。

    Cboot=Qtotal/deltaV。 如果您可以承受2V HB 压降、Cboot 将为1.8uF。 或2.2uF 是标准值。

    不清楚在开关期间 HS 电压将接近于接地。 当 HS 电压切换至接地时、HB 偏置电容器从 VDD 充电、这通常在低侧 MOSFET 导通时发生。 在所示的运行期间、低侧 FET 栅极驱动是否处于活动状态? 如果 HS 不切换至接近于接地、则无论 HB-HS 电容增大、都将出现保持 HB 偏置的问题。

    您能否尝试提高高侧 FET 的栅源极电阻和增加 HB-HS 电容的建议?

    此致、

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    Thannk 你 Richard

    我已更换自举电容器并为 C 相安装了2.2uF 电容器、我还将10K 栅极源极电阻器重新添加到51K (这是库存中的封装电阻至30K)。

    结果更好,但问题没有解决。 但是、当我仅测试等效中的高侧电路时(通过 HS 和 GND 之间的2K8电阻器)、我想我可以使用较小的电阻对其进行测试。 我下降到220R、波形看起来更好、但同样不理想。 然后、我将 BLDC 电机的一个相位连接到 HS、将另一个相位连接到 GND、然后开始使用占空比。 随着占空比的增加、我开始遇到一些误判(请参阅下面的示波器)。 然后、当我以相同的方式测试高侧 A 相(但仍然使用0.22uF 和10K 栅极源极电阻器)时、问题就不存在了。

    下面的问题是一个简单的解决方案、还是应该继续使用看起来更好的组件(至少现在、PSU 上的电流仅达到5A)。

    谢谢

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    大家好、非常感谢您的耐心等待、Richard 将于周一回来

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    您好!

    感谢您的更新、当您实际切换动力总成时、这听起来确实有改进。 我想您的第一个设置问题是、使用电阻下拉开关节点并切换高侧、这是因为在短时间内没有足够的电流路径为 HB-HS 电容充电。

    当您切换动力总成时、当您导通低侧 FET 时、这将为 HB 电容器提供相对较快的充电路径。 可能是由于我建议的 HB 电容支持10ms 的突发速率、HB 电容器在低侧 FET 导通期间无法足够快地充电。

    我将继续介绍现在运行良好的元件值、可能是在关断时间(10ms)内有一条路径可以让 HB 电容器保持充电、根据目前提供的信息、我不知道这一点。

    此致、