[参考译文] UCC28C45：具有负关断偏置的栅极驱动器 IC

谢谢！ 输入侧和输出侧共享相同的12V 电源是否正常？ 换言之、我将在分别连接 VCC1和 VCC2、第1组和 VE2的情况下挫败隔离。

还是会导致问题？ 此原理图显示了我计划如何使用它。

发射极路径中的电感器也是什么？ 是寄生电感还是实际的电感器/初级线圈？ 如果是、我的电流在+12v 和 DRAIN 之间高于 FET 至关重要。

编辑：另一个问题、PWM "IN+"引脚上允许的最大电压是多少？ 因为 PWM IC 将输出最大12v

尊敬的 John：

感谢您的后续操作和有用的电路布局。 很抱歉、无法尽快回复。

你猜到了。 不破坏隔离没有问题。 Vcc1和 Vcc2可由同一电源供电、两个范围内的电压均为12V。 输入逻辑阈值是相同的、并且取决于 Vcc1。 绝对最大输入阈值电压为 Vcc1+0.3。 因此、12V PWM 信号不会留下很大的余量。 (注意：电感器代表的是线电感模型、该模型是此 IGBT 设计的积分)。

如果您的应用程序不包含可变的占空比、则还有另一个选项可能更便宜。 我的员工已将这一点提请我注意、他将在这篇帖子发布后很快回复此主题、并提供正电源轨分立式电路解决方案的负偏置的详细信息。

在平均时间内、我可以随时提出任何其他问题、我将尽最大努力在一天结束前回答这些问题。

谢谢、

再次感谢 Jeff 回答我的所有问题！

常见+12v 电源轨和 UCC28C45 Vdd 引脚之间的常规二极管如何？ 这将提供0.7V 的余量、如果密切关注 PWM 输入线路、则可以最大限度地减少任何振铃、以防止过冲进入红色区域。 它具有相同的+12v 电源轨，因此*应该*处于相同的电势(不包括寄生效应)。

或 UCC28C45输出引脚上的分压器？

该设计确实使用占空比控制来限制电流、最大值为50%、但实际上一直达到0%、因为它也是用户控制负载功率的一种方法(它是一种特殊产品)。 但是、我想了解你的员工提出了哪些内容、或许我可以找到一种实施方法。

谢谢。

j

尊敬的 John：

我与 Jeff 一起在栅极驱动器团队工作。 我看到您尝试从单电源生成负偏置、有一个电路可以使用齐纳二极管和电容器来实现这一目的。 请参见下图：

我将建议这种可能性、但根据您最近的评论、我认为这在较低的反激负载电流下不会很好地工作、因为负偏置会随着占空比低于50%而开始减小。 此外、由于电路仅将峰间输出降低标称齐纳电压、因此 VDD 偏置必须增加以支持这种情况(例如、对于+12V/-5V 偏置、VDD=17V)。 如果您仍然感兴趣、我可以提供更详细的说明。 但米勒钳位解决方案听起来也会正常工作、并且可能需要的更改更少。

此致、

尊敬的 John：

我想您基本上已经了解了电路的行为方式。 齐纳二极管用于设置负偏置量。 经过几个周期后、电容器 CZ 将在其上产生一个电压、该电压由齐纳反向电压钳制、输出波形将由 CZ 上的电压降压。 对于上升和下降时间的问题、CZ 和 RGS 的运行方式类似于转角频率通常远低于运行频率的高通滤波器、因此上升和下降时间很少受到此电路的影响。

为举例说明、我仿真了一个具有17V 输出电源、22nF 负载(17V 时大约380nC、根据 SIHG73N60E 数据表)、CZ = 1µF Ω 和5.1V 齐纳二极管(1N4733A/PS、5.1V 时的测试电流为49mA)的电路。 20kHz、50%占空比仿真的结果如下图所示。 您应该能够看到22nF 负载电容器上的电压(以图形表示)逐渐降低、直到它在输出上达到一些稳定的负偏置。

正确操作该负偏置电路有一些细节：

• 电路的初始关断值主要由 CZ 与负载电容之比决定。 在上图中、CZ 为1µF μ F、负载电容 CL 为22nF、因此初始关断值为17V * 22nF /(22nF + 1000nF)= 0.365V。 这表明、较大的 CZ 值在启动期间是有益的、可将初始关断电压保持在0V 附近。
• 齐纳偏置的静态电流由稳态时的齐纳电压、占空比和 RGS 决定。 I 仿真得出的1N4733A/PS 为2.2kΩ Ω RGS 和8.5V 电源(占空比为50%时为17V)、VZ = 4.787V、Iz = 1.688mA。 对于远低于测试电流的5.1V 齐纳二极管、这些值是合理的。 请注意、齐纳偏置电流不是电路添加的最大静态电流、如果不进行仿真、则很难预测该电流。
• 电路的最终关断值(在足够的占空比允许它)主要由我们计算出的 Iz 上的齐纳电压以及 CZ 与 CL 的比率决定。 在示例波形中、齐纳电压下降至-VZ + 0.365 =约-4.422V。
• 当负偏置从一个占空比转换到另一个占空比时、负偏置达到其"稳定状态"之前的时间主要取决于 RGS 和 CZ 的值选择以及占空比。 通常、较小的 CZ 和较小的 RGS 使 CZ 能够更快地充电至其稳定状态值。 通常、随着正占空比的增加、通过 CZ 和 RGS 的平均静态电流会增加、并且偏置电压的达到速度会更快。
• 在低占空比下、由于 CZ 在关断期间通过 RGS 放电、因此会对稳态反向偏置产生一些影响。 导通期间充电、关断期间放电达到平衡点、负偏置电压将小于齐纳二极管电压。 在相同低占空比下的更高电源电压将平衡点移位至更低的负偏置时、似乎也会产生相反的效果。

考虑到影响的数量、我仍在研究该电路的一些方面以达到数字驱动近似值、尤其是对于稳定时间和稳态负偏置。 我建议将占空比、电源电压和所需的 CZ/RGS/VZ 组合放入您喜爱的 SPICE 仿真器中。 这将为您提供最准确的行为图。

此致、

我似乎已经对推荐的 IC 感到很小、当我们使用12v 时、它们的 UVLO 为13.8v。

在另一个消息中、我在实验中遇到了其他一些有用的东西-栅极电阻器(栅极至 PWM 输出)上的单个电容器将该米勒尖峰减小了一个良好的裕度。 现在、我处于10nF、可能会降低、它确实会降低一些开关速度、但此时不会降低太多。

我在网上找不到任何关于这种做法的参考、因此我想知道这种做法是否糟糕。 我想它只是交流耦合、米勒尖峰接地。

有人以前是否遇到过这种做法？ 10nF 电容器位于 PWM 输出引脚和 MOSFET 栅极之间的栅极电阻器上。

编辑：看起来10nF 是个好地方。 它与米勒钳位或负驱动偏置有很大的距离、我不会说它解决了我的所有问题、但它仍然很有趣。