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[参考译文] UCC27533：当 UCC2753X GND 引脚为负时、UCC2753X 和 CPLD 之间的接口电路设计。

admin
Guru**** 2577385 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27533

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/762914/ucc27533-the-interface-circuit-design-between-ucc2753x-and-cpld-when-the-ucc2753x-gnd-pin-is-negative

器件型号：UCC27533

我正在使用 ucc2753x 为 SiC MOSFET 模块设计栅极驱动器。 SiC MOSFET 由正负偏置电源供电。 这意味着 GND 引脚必须为负、但是 ucc2753x 的所有输入信号都以该节点为基准。

 如图所示、文档 SLUA169A 中建议使用 PNP 电平位移电路将驱动信号接地。 2.

如图2所示、当 IN-为-13V 时。 如果 IN+电压高于-11.8V (-13v+1.8V)、则 OUT 为18V、如果 IN+电压低于-12.2V (-13v+0.8V)、OUT 为-13V。 1.8V 和0.8V 的选择基于 ucc2753x 的数据表、如下图所示。

如图33所示、使用230kΩ Ω 电阻器将 IN+下拉至-13V。 如果输入信号为0V。 R2的计算公式为 R2> 230kΩ*(12.2/0.8)= 3.5MΩ。  


是否有人评估了 PNP 电平位移电路的速度、如图2所示？

如果速度是 ns 级、有人可以推荐高速 PNP 晶体管吗？

如果速度较低、是否有其他从 TTL 到负负电压的电平转换电路可以提高输入信号信号和 ucc2753x 之间的速度？

 

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    TI__Guru**** 2577385 points
    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、张兴菲、

    感谢您与高功率驱动器团队联系、我叫 Mamadou Diallo、是为该器件提供支持的 AE。

    电平转换器的传播延迟取决于几个因素、包括电阻器的选择。 高电阻值将减小流经电平转换器的电流并显著降低传播延迟、而低电阻值将增大流经电平转换器的电流、从而增加电平转换器内的功率耗散(同时考虑 MCU 的电流能力)。

    在上面的公式中、您提到 R2 > 230kOhm*(12.2V/0.8V)。 理论上、您是对的、但如果您在电路中选择3.5MOhms 的电阻、则传播延迟将会受到显著影响。 为了实现良好的计时特性、需要通过晶体管提供高电流、这意味着电阻值更小。

    首先、我建议您首先了解 MCU 的电流能力、并根据该能力、相应地调整电阻器的大小(通常小于300欧姆)、以允许足够的电流流流过晶体管。 一般来说、具有良好 BW 和额定电流的晶体管应在适当调整这些电阻器的大小时起作用。

    我将进一步研究该电路、并将返回给您。

    谢谢。

    此致、

    -Mamadou
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    TI__Guru**** 2577385 points
    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、Chengfei、

    感谢您的耐心等待、

    我将在明天(达拉斯时间)的工作日结束前再次与您会面。

    谢谢。

    此致、

    -Mamadou
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    TI__Guru**** 2577385 points
    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、Chengfei、

    对于应用的速度要求、请考虑稍作修改的电平转换器、以帮助增强传播延迟、同时注意晶体管结处的功率耗散可能会有所折衷。 通过将 R1从发射极重新放置到基极、可以增大集电极电流并减小电平转换器引入的传播延迟。

    同样、您必须注意集电极电流增加所引入的功率耗散。 选择晶体管时、您需要确保它能够以您所需的速度承受功率耗散。 您可以对 R2进行调优以控制此功率耗散和传播延迟、但是高于300-400欧姆的值将显著增加传播延迟、同时减少流经 PNP 晶体管的电流。

    如果这有助于解决您的问题、请按绿色按钮、如果有其他问题、请告知我们。

    谢谢。

    此致、

    -Mamadou

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    TI__Guru**** 2577385 points
    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。
    你好，Mamadou！
    感谢您的回答、
    我还 MΩ 了 PNP 移位电路、如果 R2高于3.5 μ s、则延迟太长！
    主要问题是 MCU 和 UCC2753X 之间的高速接口电路设计。
    如果 ucc2753x 具有-13V 的负偏置电压(如图2所示)、则所有输入信号均以-13V 为基准、这意味着电阻 R2必须大于3.5MΩ，Ω、因此 PNP 电平位移电路不可用、因为长时间延迟！
    是否有任何其他电平位移方案可以解决该问题？

    谢谢
    此致、
    Chengfei
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    您好、Chengfei、

    感谢后续行动。

    为什么 R2必须>3.5MOhms？ 根据上一篇文章，R2的计算结果为“R2> 230kΩ*(12.2/0.8)= 3.5MΩ”。 您认为12V 和0.8V 之间的比率是什么？
    建议的电平转换器以控制器接地为基准、而不是-13V。 R2值取决于流经晶体管的电流、应根据流经 R2的电流(集电极电流)和 R2上的电压进行计算。

    谢谢。

    此致、

    -Mamadou

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    TI__Guru**** 2577385 points
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    你好，Mamadou！

    感谢您的回答、
    可能是我表达的意思不清楚。
    ucc27533接地为-13V、所有输入信号以-13V 为基准。
    如果要关闭 IGBT 或 MOSFET、IN+信号必须<(-13+0.8)=-12.2V。
    如果您要打开 IGBT 或 MOSFET、IN+信号必须>(-13+1.8)=-11.2V。
    IN+下拉电阻至-13V 为230KΩ。Ω
    如果 PNP 晶体管的发射极为0V、则电流将通过 R2和230KΩ Ω 从 GND (0V)流向-13V。
    如果 IN+信号为-12.2V、则 R2为3.5MΩ Ω。
    因此、如果 IN+信号<-12.2V、R2必须> 3.5MΩ Ω。
    谢谢。

    此致、

    －Chengfei
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    TI__Guru**** 2577385 points
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    您好、Chengfei、

    感谢您的回答。

    我不清楚您对 R2的计算是什么？ 我同意 IN+电压电平 对导通/关断 IGBT/MOSFET 的要求。

    您是否说 R2必须为3.5MOhms、以防止电流从0V 流过 R2并从230k 欧姆流向-13V？ 我对您的观点的理解是否正确？

    我已附上我的仿真原理图以及瞬态结果、其中我使用示例电阻器值将电平转换器信号和驱动器的输入电压都引用为-13V。

    在本例中、我使用两个单独的电阻器 R2和 R4来帮助共享 PNP 晶体管的功率耗散、正如您在仿真结果中看到的、R2设置为650欧姆、但在 IN+ <-12.2V 时不需要大于3.5MOhms

    当 PNP 晶体管的发射极为0V 时、流过 AM2的电流可以忽略不计、不应成为问题。

    选择的值是示例值、应仅用作设计的指南。 这些值可进行调整以满足设计要求。

    e2e.ti.com/.../Level-shifter-and-UCC27531-negative-turn_2D00_off-bias.zip

    如果您有其他问题、请告诉我、如果您的问题得到解决、请按绿色按钮。

    谢谢。

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    TI__Guru**** 2577385 points
    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。
    你好，Mamadou！

    非常感谢您的回答、
    如果 R2连接至-13V、则所有问题都将得到解决。
    我对 SLUA169A 文档中的图2感到困惑、因为 R2连接到0V、而 ucc27533 GND 为-13V。
    谢谢。

    此致、
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    TI__Guru**** 2577385 points
    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、Chengfei、

    很抱歉，我们的这种困惑是错误的。
    我们将在下一次修订迭代中修复它。

    如果您有其他问题、请告知我们。

    谢谢。

    此致、

    -Mamadou