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[参考译文] UCC27714:LO 过冲20VDD

Guru**** 2589265 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-00778, UCC27714

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/754244/ucc27714-lo-overshoots-20vdd

器件型号:UCC27714
主题中讨论的其他器件:TIDA-00778

从 TIDA-00778配置了 UCC 之后,Cboot 1000N 显然会导致 HO 产生 PW >50us 的 开环 脉冲。  同样 、选择 VDD 偏置电容(10000n) UCC 数据表建议使用10x Cboot 或 1000N。  10000n VDD 偏置电容器是否会 导致 LO 过冲?   UVLO 电路是否难以应对<10000 VDD 引脚 7的偏置? 竞争对手的栅极驱动器 UVLO 在我们的其他三相电机逆变器中仅需要100N VDD 偏置电容器。  

如果  在 类似配置中 UCC 不能超过竞争栅极驱动器、则添加多个外部肖特基二极管(HO/LO)以停止过冲是一项内部要求。   肖特基二极管需要在多高的频率停止 HO/LO 过冲、是否 已经过测试以在业界典型 PWM 频率下停止过冲? TIDA-00778设计分析未能显示相对于     高得多的 Cboot/VDD 偏置电容值、从 OGBT 模块得到的高压相驱动放大图。  

TIDA-00778  过度补偿 VDD/Cboot 电容值是否 也不 能清楚地阐明 与 UCC 数据表应用文本相矛盾的原因?   事后剖析跟进是否 包括 较大 VDD/Cboot 电容值下的 UCC 预期寿命、对社区有益?  

  • 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 BP101、

    10000n VDD 电容不会专门导致 LO 过冲、LO 过冲原因通常是驱动器到 MOSFET 栅极的杂散电感和 MOSFET 源回驱动器接地线迹长度。

    对于低于10000nF 的电容器值、UVLO 电路行为没有任何特定的限制、该值大于许多应用中的电容器值。

    没有特定的驱动器频率会导致驱动器过冲或下冲、因此建议使用肖特基二极管钳制驱动器输出。 上冲或下冲发生在开关转换时、如前所述、通常是由栅极驱动电流环路电感引起的。

    如果我回忆一下之前的主题、竞争对手的驱动器的驱动电流能力比 UCC27714低得多、这会导致由于布局电感而产生的电压尖峰或振铃更少。

    关于 TIDA 特定设计与数据表、数据表给出了与电机驱动器相比、以更高频率运行的开关电源应用的示例。 自举电容和 VDD 电容的指导基于开关频率和 MOSFET 参数。

    此致

    Richard Herring

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    您好 Richard、

    感谢您花时间了解此问题。 然而、有几个因素并未累加、尤其是在运行频率为40-100kHz 的 TIDA-00778中未显示的 VDD 下的 LO 过冲。

    [引用用户="Richard Herring"]没有会导致驱动器过冲或下冲的特定驱动器频率,建议使用肖特基二极管钳制驱动器输出[/quot]

    但是 、可能存在 NFET 与 IGBT 导致 LO 过冲(<20VDD)的问题。 要求数据表更清楚 地展示 VDD 偏置电容值如何还会导致持续的 TRR 瞬变。         如果 TI 栅极驱动器工程未 将杂散电感索赔确定为因果关系、那么将逻辑扣除作为恢复瞬态也可能超过 UVLO 迟滞。  请在实验室中检查竞争 对手 VDD 偏置电容值通常比 UCC 小100倍时、低电流环路与 UCC 有何不同之处!

    [引用用户="Richard Herring"]过冲或下冲发生在开关转换时,如上所述,通常是由栅极驱动电流环路电感引起的。

    这种说法 并不能再合起来 、因为 我们的新 PCB 布局比竞争对手的栅极驱动器 PCB 具有更长的 HO/LO 布线更好。 另请注意、Infineon OPTIMOS-FD 短得多的 Qrr 比 TI 使用 UCC 进行测试的任何 NFET 都要好40%、即使在电源应用 中也是如此。没有肖特基安装的 HO/LO、因此 使用 互补配对的 PWM 驱动信号。

    我们在 HI/LI 上都使用重叠 PWM 驱动 、如果 VDD 偏置电容  比竞争产品大100倍、这可能会以不寻常的方式影响 UVLO 迟滞?   TI 对 UCC 偏置电容值的研究 是否正确识别 了 NFET TRR 瞬态的原因 、显然不是。  应用 EVM 电源不需要 HO/LO 肖特基、为什么 HI/LI 上的 PWM 是互补对呢 ?

    对于   重叠的 PWM HI/LI 信号对、延迟匹配 UCC (tPDRM tPDFM) 20ns 存在问题。  奇怪的锁定 MinPW > 100N 、从而 在低值 GTon/Gtoff 电阻器值时改变 Cboot 典型工业 RC 时间常数对 HS/HO 结应力。  声称 IGPK +/-4A (<50us PW 短接)的数据表在   高/LI 输入上的重叠 PWM 信号被限制 在>100ns PW 的情况下不可生产、与 tPDRM/tPDRF (20ns)无关。 UCC 栅极驱动 器不会保持行业典型行为。 TI 应 注意 NDNR、 纠正 缺陷 会产生 第二代 UCC 相同的引脚方向 、没有 HI/LI >100ns PW 限制。  鉴于 HO/LO 没有防跨导逻辑、>100ns 的脉冲毫无意义。

    [引用用户="Richard Herring">关于 TIDA 特定设计与数据表、数据表给出了以更高频率运行的开关电源应用与电机驱动相比的示例。 自举电容和 VDD 电容的指导基于开关频率和 MOSFET 参数[/引述]

    然而、Cboot 值直接更改了 HI 输入的 PW、而这两者都不应该改变。  导致 HO PW > 10us (虽然不是短路脉冲)、导致 B+上的初始启动瞬态电压非常高。  因此、使用的 Cboot 值 TIDA-00778 (1000nf)可能被 HI/LI 输入上的正弦 PWM 驱动器屏蔽。 与 UCC HI/LI (>100ns MinPW)相比,竞争驱动器 提高 了 UCC 1000N Cboot HO PW > 50us,其中完成 没有 MinPW 50ns 延迟匹配。  这是一个主要差异、 似乎会导致 HS-HO 结应力、从而 导致泄漏 并在 B+上产生非常大的 TRR 瞬态。    

      

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    您好 BP101、
    LI/HI 上的重叠 PWM 驱动本身不应影响 VDD 或 HB 的 UVLO 阈值。 当然、对引导电容器进行充电取决于切换至接近于接地的开关节点、我们的预期是在此期间需要关闭 HO。
    TI 确实具有额定电流较低的600V 半桥驱动器、这在这种情况下可能更适合、但该器件具有互锁功能和最短死区时间。
    您似乎需要能够将 HO 和 LO 驱动器输出重叠、请确认。

    此致、
    Richard Herring
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    您好 Richard、

    [引用用户="Richard Herring"]重新充电启动电容器当然取决于转换到接近于接地的开关节点、这一期望是此时需要关闭 HO。

    然而 、Cboot RC 时间常数(1000N) 如何覆盖 HI PW、 也许是电荷泵行为的错误属性、 它不是吗?  其目的是为高侧 NFET 创建浮动偏置电压、在   该过程中不会限制 HI 输入 PW >50us。  该 Cboot 值  存在 PWM 信号占空比重叠的问题  、该占空比可能在接近或小于0.1us 的时间内转换。  竞争对手的栅极驱动器不会限制 HI/LI 脉冲<100ns、而是仅通过 MT 50ns。  通过   限制意外影响 Cboot 充电周期的脉冲<100ns、UCC 似乎没有保持先前行业的优先级。 谁知道<100ns 脉冲限制会影响 Cboot 充电周期?  如果 NDNR 或 第二代 修复 了<100ns 的脉冲限制、 40ns 的总 MT 似乎是静音点。

    [引用用户="Richard Herring"] LI/HI 上的重叠 PWM 驱动本身不应影响 VDD 或 HB[/引用]的 UVLO 阈值

    我指的是 HO 输出被驱动 至接近 HI 至 LI 转换 、从而导致 NFET 米勒平坦区 快速发生、 这似乎接近于 Qrr / TRR。  与    正弦或 互补成对的 PWM HI/LI 信号相比、20ns MT 和重叠 PWM 信号可能会产生什么结果?  UCC 似乎 表现出略低于 VDD (17V)的 LO 过冲 ,在慢速电流衰减中,低侧 NFET 结充当  饱和开关。 忘记快速 NFET 衰减 模式、 LO 下冲/过冲更严重100%。  

    [引用 user="Richard Herring"]听起来您需要能够将 HO 和 LO 驱动器输出重叠、请进行确认。

    否 、并且脚印引脚输出必须类似。 注意:  在   同一半桥的 LO/HO 上、80-60ns 死区时间是并发的、任何更高的死区时间都会在 PW 的 GToff 中心期间导致 LO 下冲振铃。

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    BTW:[引用用户="Richard Herring"] LI/HI 上重叠的 PWM 驱动本身不应影响 VDD 或 HB[/引用]的 UVLO 阈值

    再强调一点、移除1000N 电容 VDD 引脚7至 COM 引脚5、3V3 PWM 瞬变通常峰值>6V 乘以50%。

    再次强调 、VDD 偏置电容器引脚7 (10uf) 可能会导致 HO/LO 持续瞬态?  也许1000N VDD 偏置电容会减少 LO/HO 驱动振铃 、甚至 滤波 23-60MHz 共振! 我们是否真的应该添加2500pf TIDA-00778 显示 HO/LO 输出、原因是什么 ?   在 该电路中添加栅极驱动电容的原因尚不明确、是否存在?    在不同 PWM 占空比下 VDD 偏置电容值小于10uf 是否会 导致 HO 驱动的 UVLO 电路出现问题?

    理想  情况下 、为并联 NFET 驱动器选择了 IGPK 4A 、但    它是否不会干扰 HS-HO 应力、是否表现出驱动负载小于1A?

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    您好 BP101、
    在许多客户应用中、选择栅极电阻来限制开关速度或 dV/dt、但这种更高的栅极电阻会导致米勒电荷在开关期间产生更大的 Vgs 扰动。 在栅极上添加纯电容将导致 Vgs 转换的 dV/dt 降低、并会由于 Vgs 端子上的电荷增加而减少开关期间 Vgs 的扰动。
    当然、这会增加栅极驱动电路上的容性负载、但这是我们在电机驱动等许多低频应用中看到的情况。

    此致、
    Richard Herring