[参考译文] UCC21750-Q1：高侧电源设计

您好！

感谢您的提问。

[报价用户="Harsh Songara">为了查看2W 对于高侧是否方便、我使用了 TI 提供的参考来计算此处所附的相同值。 对于数量 P (driver)、我根据我的设计参数使用了产品文件夹中 UCC217xx XL 计算器的功率耗散(PQ+PSW)。 这是一种方便的电源设计方法吗？ [/报价]

我想说、这是一种估算 UCC21750-Q1热性能的更好方法、因为它仅估算栅极驱动器自身而不是外部的耗散功率。

您已链接的应用手册中概述的更好的方法更适合全系统(与我们为单个驱动器计算功率耗值的方法类似)

确保添加静态功耗和任何其他消耗功率的电路、并确保乘以系统中的驱动器数。 此外、如果使用双极电源、请务必将 VDD-VEE 用于 DeltaGate。

我在下面将其设置为屏幕上限。

突出显示的 RGE / CGE 通常仅在使用外部 BJT 电流缓冲器时使用、该缓冲器用于调整 STO 关断、如果没有电流缓冲器、您可能不会使用此类滤波器、因此我将忽略该部分。

[引用 user="Harsh Songara">2. 作为学习过程的一部分、您能否解释 Rg 为何不影响电源要求？ [/报价]

RG (外部栅极电阻器)确实会影响驱动器本身的功率耗散、但实际上并不影响总功耗。

从系统的角度来看、我们并不关心每个组件将消耗多少功率。 它基本上会降至 P=I*V

i=Q/dt 或~ Q*f 因此、基本而言、如果我们知道 MOSFET/IGBT 的栅极电荷(它本身是基于特定 VGS/VGE 的、因此更多的是估算值)。

栅极驱动器在每个周期对栅极完全充电、如果不是、则会出现问题！ 如果我们知道栅极电荷、并且我们经常对它进行充电、以及我们对该栅极电容器(VDD-VEE)上的电压进行了多大的更改、则可以得到功率耗散。 假设您的 RG_ext = 5欧姆与6欧姆、并且您的工作电阻为5欧姆。 尽管 RG_ext 会更改峰值电流、但栅极驱动器仍会将相同数量的电荷移动到 IGBT 栅极、这只是需要更长时间。

因此、RG_ext 不会对系统功率耗值产生影响。

[引用 user="Harsh Songara]3. 我目前还在考虑使用 ISO5452-Q1 和 BJT 图腾柱电流缓冲器来提高驱动强度。 我想知道电流缓冲器的使用是否会影响电源需求。 如果他们确实发生了变化、我如何处理同样的问题？

您需要考虑 BJT 还需要一些基极电流、以便在指定电流下为 IGBT/MOSFET 栅极充电、因此我还会将 NPN (顶部)"alpha"参数的系数乘以红色下划线的公式、 由于 IC 将略高于 IE、因此您可以根据需要对其进行补偿。

[引用 user="Harsh Songara]4. 在 UCC21750-Q1 数据表中、表6.5额定功率下的功率耗散是器件根据环境温度和器件热阻的限制可以安全处理的最坏情况功率耗散。 [/报价]

是的、在这些条件下、这是正确的。 但环境温度并非始终为25°C、电路板温度也并非始终为25°C。 Excel 计算器可以更好地估算热性能、因为它可以考虑电路板温度。

请告诉我、我是否通过按下绿色按钮回答了您的问题。 在继续进行 UCC21750-Q1/UCC5452-Q1相关工作时、请勿告知我您是否有关于此主题的任何其他问题或其他主题！

最好

Dimitri

您好！

感谢您的提问。

[报价用户="Harsh Songara">为了查看2W 对于高侧是否方便、我使用了 TI 提供的参考来计算此处所附的相同值。 对于数量 P (driver)、我根据我的设计参数使用了产品文件夹中 UCC217xx XL 计算器的功率耗散(PQ+PSW)。 这是一种方便的电源设计方法吗？ [/报价]

我想说、这是一种估算 UCC21750-Q1热性能的更好方法、因为它仅估算栅极驱动器自身而不是外部的耗散功率。

您已链接的应用手册中概述的更好的方法更适合全系统(与我们为单个驱动器计算功率耗值的方法类似)

确保添加静态功耗和任何其他消耗功率的电路、并确保乘以系统中的驱动器数。 此外、如果使用双极电源、请务必将 VDD-VEE 用于 DeltaGate。

我在下面将其设置为屏幕上限。

突出显示的 RGE / CGE 通常仅在使用外部 BJT 电流缓冲器时使用、该缓冲器用于调整 STO 关断、如果没有电流缓冲器、您可能不会使用此类滤波器、因此我将忽略该部分。

[引用 user="Harsh Songara">2. 作为学习过程的一部分、您能否解释 Rg 为何不影响电源要求？ [/报价]

RG (外部栅极电阻器)确实会影响驱动器本身的功率耗散、但实际上并不影响总功耗。

从系统的角度来看、我们并不关心每个组件将消耗多少功率。 它基本上会降至 P=I*V

i=Q/dt 或~ Q*f 因此、基本而言、如果我们知道 MOSFET/IGBT 的栅极电荷(它本身是基于特定 VGS/VGE 的、因此更多的是估算值)。

栅极驱动器在每个周期对栅极完全充电、如果不是、则会出现问题！ 如果我们知道栅极电荷、并且我们经常对它进行充电、以及我们对该栅极电容器(VDD-VEE)上的电压进行了多大的更改、则可以得到功率耗散。 假设您的 RG_ext = 5欧姆与6欧姆、并且您的工作电阻为5欧姆。 尽管 RG_ext 会更改峰值电流、但栅极驱动器仍会将相同数量的电荷移动到 IGBT 栅极、这只是需要更长时间。

因此、RG_ext 不会对系统功率耗值产生影响。

[引用 user="Harsh Songara]3. 我目前还在考虑使用 ISO5452-Q1 和 BJT 图腾柱电流缓冲器来提高驱动强度。 我想知道电流缓冲器的使用是否会影响电源需求。 如果他们确实发生了变化、我如何处理同样的问题？

您需要考虑 BJT 还需要一些基极电流、以便在指定电流下为 IGBT/MOSFET 栅极充电、因此我还会将 NPN (顶部)"alpha"参数的系数乘以红色下划线的公式、 由于 IC 将略高于 IE、因此您可以根据需要对其进行补偿。

[引用 user="Harsh Songara]4. 在 UCC21750-Q1 数据表中、表6.5额定功率下的功率耗散是器件根据环境温度和器件热阻的限制可以安全处理的最坏情况功率耗散。 [/报价]

是的、在这些条件下、这是正确的。 但环境温度并非始终为25°C、电路板温度也并非始终为25°C。 Excel 计算器可以更好地估算热性能、因为它可以考虑电路板温度。

请告诉我、我是否通过按下绿色按钮回答了您的问题。 在继续进行 UCC21750-Q1/UCC5452-Q1相关工作时、请勿告知我您是否有关于此主题的任何其他问题或其他主题！

最好

Dimitri

您好、耐受、

[引用 user="Harsh Songara]1. 参考附加屏幕截图中的红色带下划线的术语。 仅为了确认我的理解、这是否表示为开关目的向栅极驱动器高侧系统提供的总功率、而无论用于执行此类活动的组件是什么？[/QUERP]

是的。 驱动路径中的外部电阻器不会对估算值产生影响、因为无论值是多少(除非您使其过大)、最终电荷都是完全相同的、这一点至关重要。 唯一会产生影响的是增加额外电容、如图所示。 假设您的 IGBT 栅极有一个1nF 电容//也需要考虑它。

[引用 user="Harsh Songara]3. 因此、如果我忽略 α 电流增益、它不会产生很大的影响。 因此、基于系统的计算净功率要求方法不需要单个器件的详细信息(例如 Rg、BJT 规格)的另一个原因。 也就是说、我可以使用相同的计算方法。 [/报价]

是的、并且应该是1/α 作为一个因素、但你的右对足够高的 β 无论如何是~1。 它与如何估算数字 IC 的功耗、仅估算总栅极电容、频率、VDD 等类似、是您所需的一切。 当然、在对电源进行频谱时、您应该确保在功率预算中包含余量

度过一个愉快的周末、如果您有任何其他问题、请告诉我。 如果我已经回答了您的问题、请按绿色按钮告知我。

最好

Dimitri

苛刻、

在计算中、您不应考虑图中所示的 Cge、除非您在那里放置了实际的分立电容器。

您不应使用 CISS 代替 CGE、原因： 您已经在公式的第一部分考虑了 IGBT 栅极电容器的栅极电荷、如果您再次考虑它(Qg 和 Ciss)、则基本上是计算两倍的功率耗散、这是不正确的。

您所使用的 IGBT/MOSFET 器件的 QG 位于该器件的数据表中

最好

Dimitri

您好 Dimitri、

是的、有道理。 非常感谢、您的帮助解决了所有问题！！

希望你有一个好的星期