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[参考译文] UCC24612:加热问题

Guru**** 1131400 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-010015, UCC24612
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/922762/ucc24612-heating-problem

器件型号:UCC24612
主题中讨论的其他器件:TIDA-010015

您好!

我正在开发220-48V PSU、以 TIDA-010015为例。 原理图基本上是相同的、反馈电路发生了一些小变化、Q4更大(这是一种临时解决方案)。 Q7替代 Q5、是 IPP110N20NA。 MOSFET 驱动器 U7-U8存在一些发热问题。 当 PSU 负载为300W (最大可用功率应为500W)时、放置驱动器的位置的 PCB 会加热至105-110摄氏度。 负载越大-加热越多。 这是没有任何冷却的地方、这是目前为止电路板上最热的地方。 我可以确认、确实是驾驶员在升温、因为我可以通过热成像摄像机清晰地看到它。

我已经尝试增大 VDD 和 REG 电容、但很不幸地降低了 VDD 引脚的输入电压。 VG 上的波形也看起来正常、没有任何过冲。

加热这些驱动器的原因可能是什么?

此致、
Aleksey

  • 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!

    您能告诉我 VDD 电压的设置是多少?  您有一个串联导通稳压器、Q4应将输入电压调节为15V、基极至发射极电压应更低。 如果运行的电压高于预期、则可能导致 UCC24612栅极驱动器发热。

    根据您提供的热性能信息、我估计如果 PCB 团队温度为25 C (T1)、UCC24612的功耗将为0.6W。  

    这似乎是很大的功率、也许您的 FET 的栅极电荷太大了。  您可以选择具有较低 Qg 的其他 FET。

     器件的热阻抗为第6.4节。  

    RJC = 97.6W/Deg C。热阻抗结至外壳

    RJB 44.2、带 Deg C、热阻抗结至电路板。

    因此 、如果 UCC24612的外壳温度 为110 C (T1)、 并且 PCB 的磁组温度为25 C (T2)。

    T1 = PD*(RjC+Rj1)+ T2

    (T1-T2)/(RjC+RJB)= PD =((110-25) C)*W/(141.8C)= 0.6W、

    您可以 根据栅极电荷(Qg)和转换器开关频率(Fsw)计算功率耗散(PVDD)。

    驱动 FET Ids1 = Qg*Fsw 的 VDD 电流

    FET 放电电电流为 Ids2=Qg*fsw  

    PVDD = VDD*(IVDDrun + Ids1)+ Vreg* Ids2。  

    >IVDDrun = 0.92mA、Vreg = 9V、这应该是峰值栅极驱动器电压。

    扼要重述一下、VDD 可能会运行到高电平、导致 UCC24612散热过大或 FET 的栅极电荷过大、从而导致 UCC24612过热。

    1. 降低 VDD 将有助于减少发热。
    2. 选择 具有较低 Qg 的 FET 将有助于减少发热。

    此致、

     

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    您好!

    我在其中一个驱动器上测量了 VDD 电压、得到了14.7伏、这看起来是正确的。 电压是稳定的、没有过冲或任何东西。 我在更改 VDD 电源电路之前还尝试过、以便 NPN 晶体管基极的齐纳二极管为11V、而不是15V。结果就好像没有任何变化一样-在相同的负载驱动器下、会加热至某种程度上相同的温度。

    2.为了进行实验、我放置 了 IPP60R170CFD7而不是原始 MOSFET。 虽然它们的 RDS 要大得多、但它们的 Qg 要低得多。 在这些情况下、驱动器在300W 负载下加热至70摄氏度需要1分钟、之后我不得不关闭 PSU、因为 MOSFET 也在加热。 它是具有初始 MOSFET 的驱动器的常见加热率。

    因此、这些方法都不能帮助我。 是否有任何非正统的东西、我可能会尝试改变这些东西? 我感觉我缺少了一些非常简单的东西、例如 PCB 跟踪误差、尽管我已经检查过几次。 尽管问题仍然存在、但驱动器引脚未短接在一起、从外部看一切似乎都正常。

    感谢你的建议。

    此致、Aleksey。

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    您好、Aleksey、

    您是否进行了基于 Qg 和开关频率计算 UCC24612的功率耗散?

     根据您的环境团队和功率耗散、您应该能够估算 UCC2412表面的热量。

    最初、当我阅读这篇文章时、我以为 UCC24612达到105至110摄氏度。 但是、FET 是什么使电路板升温?

    以下应用手册讨论了如何计算设计中的 FET 损耗。

    如果是由 FET 导致发热、您可以选择 Rdson 更低的 FET 并降低开关频率、以降低开关损耗。

    在某些设计中、您可能需要散热。  AVVID 具有一个用于确定散热器尺寸的出色软件工具、您可以在以下链接中找到该工具。

    此致、

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    您好!

    是的、问题出在 FET。 显然、热成像摄像机没有显示 TO-220金属外壳的正确温度、而不是在正确的角度下。 因此、在摄像头上、我看到了冷 FET、而它们脚下的区域(驾驶员所在的位置)则快速升温。 正是 FET 加热了电路板、而我将这归咎于驱动器。

    非常感谢您的帮助。

    此致、
    Aleksey。