[参考译文] UCC24612：用于60V 3kW LLC 整流

Doi-San、您好！

感谢您的提问。 我需要一些时间来编写答案、稍后再回复。
如果您能告诉我、这种 LLC 的输出级是否使用全桥或半桥整流、那将会有所帮助？

此致、
Ulrich

Ulrich - San、

全波整流。 使用两个 UCC24612-2、每个驱动2个7m Ω 200V？ MOSFET。
如果您知道6V 驱动 FET (Si、SiC、GaN)、它也是解决方案。

谢谢、

Doi-San、您好！

UCC24612-2 (以及-1版本)的栅极驱动功能使用比例栅极电压调节来主动将 SR MOSFET 漏源极电压调节至大约-50mV。  该技术允许控制器检测 Vgs 何时开始快速下降、同时尝试在低漏极电流下保持 Vds =-50mV。  反过来、这使得控制器能够非常快速地关闭 MOSFET 并防止反向导通。

但是、由于 SR VDS 调节至-50mV、因此将 RDS (ON)降低到极低的值是无用的、因为栅极驱动器将仅降低 Vgs、直到 Vds 在大多数导通间隔内= 50mV。  60V 时为3kW、表示50A 平均输出电流。  以50A 为例、50mV/50A = 1mR 电阻。

一组与 RDS (on)并联的 MOSFET 小于1mR、将被调节为以相当于1mR 的电流运行。

例如、实现0.1mR 的重大过度设计将不会完全有效。  最初、导通时间将在 Vgs = 9.5V 时驱动。  比例栅极驱动仅在检测到下降电流斜率后启用。  但是、对于此功率级别、我怀疑使用了大型封装器件(例如 TO-220或 TO-247)。  这些较大的器件通常具有较高的寄生引线电感、由于 di/dt 下降、这会提前触发关断阈值(请参阅图)。  这种过早关闭可能会导致 SR 中的过度损耗。  

         

对于高功率 LLC 应用、以下思路可避免因封装和寄生电感的影响而过早关闭。  从我们网站上的 TI 商店获取一些 UCC24612-1EVM。  这些 EVM 可与应用中的现有 MOSFET 并联放置、并通过辅助绕组偏置。  它在 SMD 封装中使用了具有19mR 导通电阻和150V 额定电压的较小 MOSFET、电感极小。  由于 EVM RDS (on)远高于 LLC SR MOSFET、因此较小一部分输出电流将流经每个 EVM。  EVM 控制器栅极驱动输出还必须连接到 LLC MOSFET 栅极、并断开或移除 LLC SR 控制器。

现在、EVM 控制器只能在较小的 EVM MOSFET 上检测 SR 电压、而不会因寄生电感而产生明显失真、因此应显著降低 LLC MOSFET 的早期关断并提高效率。  如果该实验运行良好、请考虑将该技术用于 LLC 应用。  它将需要在 PCB 上使用具有可忽略不计封装电感的 SMD MOSFET、并与现有的7MR FET 并联。  如果无法向电路板添加 SMD FET、则可能 IPAK 封装中的 FET 可以改善性能。

此致、

Ulrich

Ulrich - San、

谢谢你。

您能找到哪种 SMD MOSFET 的 Rdson 典型值为=OR < 3.5mohm 且 Vds =OR >200V 吗？

大家好、Doi-San、

我搜索了 Infineon、ST-Micro 和 on-Semi 网站。  只有 Infineon 提供广泛的器件选择、但并非所有额定值都采用 SMD 封装。   
Infineon 仅在 TO-247中具有6.6mR 200V 器件、具有高引线电感。  无 SMD。

为什么在全桥配置中使用200V 电压实现60V 输出？  可以考虑150V 部件、甚至是100V 部件吗？  在较低的 RDS (on)下、SMD 封装的可能性更大。  此外、Infineon 在 D2PAK 中具有一个3.9mR、100V 逻辑电平器件(此封装没有漏极电感、但源极电感仍然~5nH)。  它们在1.5~9.3mR 范围内有多种选择、采用额定电压为100V 和150V、驱动电平为10V 的低电感封装。

请通过以下链接查看他们的产品目录： https://www.infineon.com/dgdl?fileId=5546d4625607bd13015621522aa012cb 第83至87页。   
它们的 D2PAK-7引脚封装将具有较低的源电感、来自许多并联引线和键合线。  否则、SuperSO8、DirectFET 和 无引线(TOLL)具有最低的封装电感。

此致、
Ulrich

Ulrich - San、

您可以使用计算 FET 所需的电压。
UCC25630x 设计计算器(修订版 B)
对于60V 输出、应选择超过150V 的 MOSFET。

杜伊-圣

我检查了 UCC25630x 计算器、该计算器设置为仅计算中心抽头输出绕组和半桥整流。 它不会计算全桥输出。 我不确定全桥输出必须更改哪些参数：我不是 LLC 专家。

在全桥整流器配置中、SR FET 仅看到最大输出电压。 杂散电感可能会产生一些振铃过冲、但通常每个 SR FET (或二极管)的反向电压都相当好地钳位到输出电压。 对于60V 输出、如果峰值振铃得到良好缓冲、甚至可以使用80V FET。

我想您可以在80V-100V 范围内找到更适合您的应用的 MOSFET、甚至是逻辑电平。

此致、
Ulrich

Ulrich - San、

我没有说全桥、它是全波整流。

您可以通过以下方式了解差异：

electronics-Tutorials.ws/diode diode_6.html

实际上、我的客户使用 TO-220 150V 7.5m Ω 最大值 MOSFET。

客户仔细检查了您的尖头电感问题、但结果不是

这种现象只能通过该 IC 的理论来解释。

无论如何、如果我们找不到 TO-220 MOSFET、则最大电压为150V 7.5m Ω Vgs=6V 时的低 Rdson、

你能找到它吗？

如果不是、则 UCC24612不能用于非全桥 LLC 反向。 输出= 160V 3kW (大电流)。

我的客户使用了另一家制造商、结果很好。

谢谢、

H.DOI

必应-圣、

您是否尝试使用60V 3.3kW S.R.？

Vgs 立即降至6V。

在正常 VDS 150V MOSFET 上不使用 - Rdson @ Vgs 仅为10V 规格表。

谢谢、

H.DOI

大家好、Doi-San、
您能显示一些波形吗？
UCC24612在导通时间的后半部分之前不允许比例栅极驱动进入。 在您的情况下、您不应看到它立即下降。
以下是几个问题。
1.您是否有一个从 MOSFET 栅极到源极的电阻器？ 经过250ns 的初始最小栅极上拉时间后、IC 具有非常弱的上拉能力。 如果您有一个电阻器、则需要将电阻器值增加到100k Ω 以上或将其移除
2.对于6V 部分、您的栅极驱动器在该部分之后导通很长时间、还是在电压降至6V 后立即关闭
3.您的 REG 引脚电压如何？ 是9.5V 还是6V？
我们从未尝试过3kW 级别的 IC。 但是、根据7.5m Ω 的 Rdson、IC 能够非常舒适地处理 Rdson。
谢谢。
必应

必应-圣、
需要很长时间才能听到您的声音。
我的客户已经放弃并删除了这个。
他现在忙于评估 UCC256303、但无法评估。

谢谢、
H.DOI