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[参考译文] UCC21520-Q1：适用于5KW 反向器模块的 MOSFET 驱动器

admin
Guru**** 2538955 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21520-Q1, UCC21520, UCC21530, UCC21540

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/852352/ucc21520-q1-mosfet-driver-for-5kw-invertor-module

器件型号：UCC21520-Q1
主题中讨论的其他器件： UCC21520、 UCC21530、 UCC21540

尊敬的先生：

我们正在开发5KW 电机驱动器。  

我们在 反向器桥中使用 Infineon 功率 MOSFET (器件型号 IPP120N10S4-03)。

我们将4个 MOSFET 并联。

我们将使用以下方法进行驱动器电流计算：  

来自 MOSFET 数据表的数据。

直接从数据表中删除了 Q_GS

Q_GS 47nC (考虑最大值)

从 V_GS (V)与 Q_Gate (NC)图中删除了

对于 V_GS_TH (V) 3.5V→Q_G (TH)→25nC

电流上升时间的相应栅极电荷

 X = QGS - QG (TH) 22nC (考虑最大值)

假设 上升时间为20ns

IG SINK = X/ 提升时间= 1.1A

对于四个 MOSFET、其电流为4.4A

降低75%

IG SINK = 6A

电压下降时间的相应栅极电荷(米勒电压区域)

QGS = 42nC (考虑最大值)

 假设下降时间为80nS

IG SOURCE = 42/80 = 0.525A

对于四个 MOSFET、其电流为2.1A

降低75%

IG SOURCE = 3A

 

如果我们可以使用此方法计算灌电流和拉电流、请提供建议。

 

基于此计算、我们正在考虑使用 UCC21520-Q1、请告知我们的选择是否正确？

 一个问题是、我们发现 UCC21520-Q1数据表中存在上升时间和下降时间。

我们在计算中考虑了20ns 的上升时间和80ns 的下降时间。

 但 UCC21520的上升时间为16nS、下降时间为12ns、见第9页。

根据 我们的计算、我们是否可以通过额外的栅极电阻来更改上升时间和下降时间、以满足20nS 的上升时间和80nS 的下降时间？

请将其视为非常紧急

谢谢！

此致、

Subrata

 

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    TI__Guru**** 2538955 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 Surbata、

    感谢您的提问。 我在高功率驱动器组的应用团队工作。

    输出上升时间规格是在1.8nF 负载下测得的。 在容性负载较大的情况下、输出结构将饱和、输出上升速度将变慢。 没关系–我们的输出结构稳健、只要保持热性能不变、就可以驱动高容性负载。 此 Qg/TR 规格是测量所需峰值电流的一种方法、但在确定外部栅极电阻器的大小时通常不实用。

    如果您想了解有关外部栅极电阻器选择的更多信息，请随时阅读本应用手册。

    http://www.ti.com/lit/an/slla385/slla385.pdf

    如果这有助于回答您的问题、您可以按下绿色按钮吗？ 如果没有、请随时提出更多问题。

    谢谢、此致、

    John

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    TI__Guru**** 2538955 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。

    尊敬的先生：

    感谢您的快速回复。

    我已经介绍了 slla385、我正在考虑使用该方法进行栅极电阻计算。

    我们将对振荡进行临界阻尼、因此我们将 Q 视为  0.5.  

    但我在假设振铃频率、FR 时遇到了问题。

    由于我们处于设计阶段、因此我们计划在两个开关频率之间使用一个开关频率、即 最大10kHz 和最大20kHz。

    因此、我的问题是、我们应该从什么振铃频率开始、30MHz 是否是一个很好的开始值、或者我们应该考虑较小的值、如 slla385中所述。

    考虑 UCC21520-Q1

    您的本指南将帮助我更快地继续。

    此致、

    Subrata

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    TI__Guru**** 2538955 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、Subrata、

    系统级切换频率之间不应存在差异，因为导通和关断波形主要取决于功率器件和负载电流。

    振铃频率在很大程度上取决于布局、因此我很难推荐一个良好的起始值。 我建议假设初始环路电感为10nH 至30nH、并以此确定栅极电阻器的大小。 您可以在创建板后测量板上的值、并使用这些值四处走动、直到获得满意的波形。

    如果这有助于回答您的问题、您可以按下绿色按钮吗？ 如果没有、请随时提出更多问题。

    谢谢、此致、

    John

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    TI__Guru**** 2538955 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。

    尊敬的先生：

    感谢您的回复！

    我们将根据您的输入计算栅极电阻。

    根据我们的计算、灌电流峰值为4.4A、拉电流峰值为2.1A。

    在降额时、我们考虑 将灌电流峰值为6.0A、拉电流峰值为3.0A。

    您能不能向我们推荐一款经验证的栅极驱动器、它的灌电流峰值为6.0A、拉电流峰值为4.0A？

     现在、我们将在反向器桥中使用这些 MOSFTS、因此、如果我们考虑高侧和低侧驱动器、电桥将具有3个桥臂。

    每个桥臂将消耗峰值为4.4A 的拉电流、在这些桥臂中、峰值电流要求为13、2A。

    现在、我的问题是、峰值电流为13.2A 时、电源将消耗多少平均电流。  

    是否有任何标准公式来估算此平均电流？ 请提供建议。

    通常、我们将平均电流称为开关频率 x MOSFET 的总栅极电荷、我们能否使用此公式。

    我们热切地等待你的答复。

    谢谢！

    此致、

    Subrata

    我们

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    TI__Guru**** 2538955 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 Surbata、

    如果您的栅极驱动电压为18V 或更低、我建议您查看 UCC21540。 这是一款具有4A 拉电流/6A 灌电流的双通道栅极驱动器、可用作低侧和高侧驱动器。 如果大于18V、我建议查看 UCC21530。

    使用 fsw * Qg 公式可以很好的近似计算平均电流。

    如果这有助于回答您的问题、您可以按下绿色按钮吗？ 如果没有、请随时提出更多问题。

    谢谢、此致、

    John

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    TI__Guru**** 2538955 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。

    尊敬的先生：

    再次感谢您！

    我们的栅极电压为15V、因此我将向 我们的团队推荐 UCC21540。  

    我们将很快与您联系。

    此致、

    Subrata