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[参考译文] UCC21520:驱动功能:外部组件:自举二极管、VDDA 和 VDDB 电容器、Ron 电阻器

Guru**** 2539500 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21520

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/820535/ucc21520-drive-capabilities-external-components-bootstrap-diode-vdda-and-vddb-capacitors-ron-resistor

器件型号:UCC21520

我使用 UCC21520驱动具有4.4nF 输入电容和10 Ω 集成栅极电阻的 IGBT。

我使用7.5至10 Ω 串行稳压器直接驱动 IGBT 栅极。 我仅在使用0r (零!)时观察到 电阻器、我得到满足开关导通波形(20nSec)。 0欧姆电阻器(5nSec)下的关断波形也得到改善。

电阻器会将开关导通时间减至100ns 或更高。  我想知道0r 电阻器设计是否仍然正确、而 不会对 UCC21520造成过应力。

我在电阻= 0r 时计算了峰值拉电流和灌电流、我的电流远低于2A、这对我来说很好。  

我的设计:

我没有  引导陷阱二极管。 我的 VDDA 电容为0.1uF, VDDB 电容为0.1uF 和1uF。   

VCC 为5V、VDDA 和 VSSA 分别为 16V 和-9V、而 VDDB 和 VSSB 分别为16V 和-16V。

无 RGS 电阻器。

感谢您的支持!

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    您好、Haggai、

    感谢您的提问。 我在高功率驱动器组的应用团队工作。

    由于您使用的 IGBT 具有更大的集成栅极电阻器、因此可能可以使用0欧姆电阻器。 IGBT 的这些开关时间目标似乎有点快。 这是集电极到发射极还是栅极到发射极所需的上升和下降时间?

    小于2A 的峰值电流应该很好、我们的器件能够提供4A 拉电流和6A 灌电流。 您的开关频率是多少? 确保器件不会耗散太多能量非常重要。

    您能否分享有关您的设计的更多信息、或许可以分享设计原理图? VDDA-VSSA 电压听起来很好+16V 至-9V (25V)。 但是、需要更改 VDDB-VSSB 电压。 16V 至-16V 偏置电压是 VDDB-VSSB 的32V。 这大于 ABS。 数据表中的最大额定值、可能会导致驱动器损坏、从而导致系统中的更大损坏。 我建议将 CHB 负偏置更改为-9V、以匹配 CHA 电源。 该电源是如何生成的?

    如果这回答了您的问题、您可以按绿色按钮吗? 如果没有、请随时提出更多问题。

    谢谢、此致、

    John

  • 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 John

    感谢您的帮助和快速响应

    我参考了栅极到发射极脉冲的时序。  

    IGBT 的栅极发射极阈值电压约为6V

    请参阅使用10欧姆电阻器和不使用它时的 Vgs 导通和关断、(标度: 每个电网5V 和40或100nSec)

    我的开关频率为8kHz。

    我也在这里封装了原理图。 是的、我的 CHB VDD-VSS 是32V、我将对其进行更改。 我当前的+\- 15V 双输出电源(请参阅随附文件。  未调节 Recom 的1瓦模块)可能会被替换为+\\- 12伏,因此它应该是正常的。 但这与车斗的情况不同。 您是否看到了这方面的任何问题?

    我可以在 PCB 上轻松实现的另一种解决 方案是、仍然使用+\- 15V 双路输出电源、但在较低的电源轨上添加一个5至8伏的 LDO。 这样、我也可以获得+16V 和-9V。 你有什么看法?

    新输入...: 我将我的外部栅极电阻器减小到0r、我的 一个栅极驱动 器在一小段时间后烧坏。 如果我计算出最大峰值电流、假设 IGBT 上的内部栅极电阻为3.2A (I=32V/10R)、那么我会感到惊讶.. 请在这里帮助我吗?

    非常感谢

    Haggai

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    您好、Haggai、

    通常、栅极电阻器的大小应限制栅极上的高频振铃。 集电极到发射极波形的上升和下降时间并不完全取决于栅极到发射极波形的速度。 我可能建议保持一些栅极电阻、至少对于导通路径而言是如此。 您能否分享您的 IGBT 器件型号、以便我快速了解一下?

    您提出的在电源之后使用 LDO 来降低 VDD-VSS 电压的解决方案是可以接受的。 +16V 和-9V 应该是良好的、只要它们变化不大并且违反了 ABS。 最大

    在更新中、有关其中一个驱动程序损坏的信息:

    哪个通道损坏? 它是否仍然具有来自 VDD-VSS 的32V 电压? 如果它仍然具有该电压、则预计会损坏、因为输出级在内部仅具有30V FET。 您需要降低 VDD-VSS 电压并在执行任何其他测试之前更换该器件。

    驱动器不应单独受到大峰值电流的损坏。 输出结构根据内部 FET 的饱和特性来限制输出电流、并且只要它们驱动电容负载并保持在器件的功率耗散限值内、就不应损坏输出结构。

    谢谢、此致、

    John

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    尊敬的 John:

    感谢您的回复。

    10欧姆会缓慢打开 IGBT -有些  

    我使用了 incorotech 的 V23990-P820-F10-PM (历史决策... 不是我的:-))

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    你(们)好

    (消息在完成前已发送...)

    我想再次指出、使用10R 电阻器时、开关导通大约需要140nS 才能达到阈值开关电压、并且需要更多的时间才能使 IGBT 完全达到饱和...  

    我将尝试 LDO 解决方案、但还可以... /-15电源减去我的5V LDO 将我的电压提升至25V。 不过、从电源获取32V 的电压很常见、因此我的电压为27V、而采用此解决方案... 有多糟糕? (我尝试寻找具有相同占用空间的8或9伏 LDO、目前没有成功...)

    此致、

    Haggai

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    您好、Haggai、

    从该特定 IGBT 模块的数据表中可以看出、它们建议 Rgoff 和 Rgon 使用4欧姆电阻。 我确实看到了您的观点、即使用10欧姆栅极电阻进行开关需要一段时间、但与整个周期/频率(125uS/8kHz)相比、这仍然是一个相当快的上升时间。 考虑到这种开关频率、我认为开关损耗仍然很小。 在使用负载进行开关时、您是否有任何显示集电极到发射极电压的波形?

    该转换器的拓扑是什么?

    当工作电压高于建议的最大值25V 时、我们不保证电气特性和开关特性表中的规格。 在推荐最大值和最大绝对值之间工作不会造成损坏,但我们不建议这样做。 根据您的布局和负载、您可能能够使用较低的负电压、这可能会使您的 LDO 搜索更容易一些。

    请阅读以下文档、详细了解如何解读这些规格。

    http://www.ti.com/lit/an/szza036c/szza036c.pdf

    谢谢、此致、

    John

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    你(们)好

    我对 IGBT 缓慢"打开"的担心与周期的总时间无关。

    当 IGBT 处于"半开"状态时、我更担心去尘。 我很担心在截止和饱和状态之间的转换时间浪费的能量会导致 IGBT 升温。 你说什么?

    我目前没有 VCE 波形

    您的问题:"此转换器的拓扑是什么?"  

    我使用 IGBT 驱动电机(不是"Delta"或"star")

    此致

    Haggai

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    您好、Haggai、

    我了解您对 VCE 和冰开关损耗重叠的担忧。 应选择栅极电阻、使其阻尼由栅极电容和驱动环路电感形成的 LC 振荡电路。 最高效的栅极驱动电路将最大程度地减小此环路电感、从而更大限度地减小栅极电阻器的尺寸。 请阅读此应用手册、了解有关确定栅极电阻大小的更多信息。

    http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/slla385/slla385.pdf

    本应用手册可帮助您估算 IGBT 的功率损耗、因为它们与 MOSFET 共享相同的公式。

    http://www.ti.com/lit/an/slpa009a/slpa009a.pdf

    那么、我看到这是一个电机驱动电路。 您是否在降低 VDD-VSS 电压和测试更多方面取得了成功?

    谢谢、此致、

    John