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[参考译文] UCC27714：电源设计使用27712 EVM、但不适用于27714

admin
Guru**** 2496595 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27712, UCC27714, UCC27714EVM-551, UCC27712EVM-287, UCC27212

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/723080/ucc27714-power-design-works-using-27712-evms-but-not-with-27714

器件型号：UCC27714
主题中讨论的其他器件：UCC27712、、 、UCC27712EVM-287、 UCC27212

大家好、团队、

希望你们做得好。 请参阅客户的以下问题：

我使用 UC27714进行了原型设计。 为了进行概念验证、我使用了2块 UCC27712 EVM 板、并将它们堆叠在同一配置中、并在作为 EVM 板开关节点的输出端获得正弦波(在我的原型板上、它们是 TP1和 TP2)。 我注意到 EVM 板在 HV 电压轨上有4个大容量电容器、而我的板在 HV 电压轨上没有任何电容器。 我的工作台电源相当大、我确信它在输出端具有大量大容量电容。 讨论过开关速度过快的一些 E2E 论坛可能会阻止自举电容器有时间充电。 但是、这里似乎没有这种情况、因为它适用于 EVM 板。 请提供建议

输入= 400V DC @ 2A

输出=尽可能高500 - 600W (目标是输出直流正弦波20kHz)

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    Randhir、您好！
    感谢您关注 TI 620V 半桥驱动器。 我是一名支持这些器件的应用工程师、将致力于帮助解决您的问题。
    首先、我想确认使用 UCC27714的原型、您的操作有问题、在使用 UCC27712 EVM 板时、逆变器的操作符合预期。
    虽然实验室电源可能具有高电流能力和大电容、但从实验室电源到原型板输入的电缆将具有显著的寄生电感。 只要存在高 di/dt 开关、动力传动系统开关电流环路中的寄生电感将导致电压尖峰和振铃。
    这种高压振铃可能会在控制接地端产生接地基准振铃、并出现在栅极驱动器输入信号上。 栅极驱动器输入上的过度振铃将导致振铃导致运行不稳定。 半桥功率器件附近需要有本地电容、以最大程度地减小开关电流环路并降低电压尖峰或振铃。
    我建议在半桥功率器件附近添加电容、以查看这是否有助于运行。
    如果您希望提供 HV 电源的示波器图以及半桥的两个开关节点、我可以查看并评论可能出现的问题。
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    TI__Guru**** 2496595 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 Richard、

    我正在评估栅极驱动器 UCC27714、以构建20KHz 的正弦波发生器。 UCC27714EVM-551配置为将370-410 Vdc 转换为12 Vdc 50A。 因此、这对我要执行的操作不起作用。 但是、我想使用此 EVM 板通过修改该板来证明电路概念。 在我处理它之前、您能向我解释几件事吗？ 1) 1)齐纳二极管和晶体管控制的用途是什么？为 ISO7240MDW 的 Vcc1、Vcc2提供5V 稳压电压？ 它比 LDO 更高效吗？ 2) 2)看起来电路板以100KHz 的速率一次打开2个 FET。 变压器 T2看起来像一个升压变压器。 它如何从400Vdc 降至12Vdc？

    Bobby。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Bobby、

    几天(周二或周三)、Richard 会回来。 很抱歉耽误你的时间。
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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Bobby、

    由于您正在寻找全桥功率级、根据您使用2个 UCC27712 EVM 进行一些测试的参考、UCC27714EVM-551具有全桥功率级、这将是一个起点。 尽管您知道、电路板必须针对您的应用进行修改。

    对于第一个问题、齐纳二极管和晶体管用于简单的低成本5V 偏置稳压器。 如果需要、可以为此使用 LDO。 由于5V 偏置的输入电压为11V 至12V、因此无需低压降稳压器。

    我回顾了基本变压器规格、变压器是一种从引脚3-1到引脚10-12和引脚7-9的匝数比为21：1的降压变压器。 因此、在电路板上连接引脚7和9时、初级侧与次级侧之间的有效匝数比为11.5：1。

    您能否提供有关如何为动力总成生成控制信号的更多详细信息？ 这是函数发生器还是控制器？

    此致、

    Richard Herring

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好 Richard、

    感谢您回答 Vcc1和 Vcc2电源问题。 我对 UCC27714EVM-551进行了如下修改：已从电路板上移除 T2。 使用 T2引脚1和3作为输出。 删除了 R27、R28、R30、R31、R32、 R33、R34和 R35。 桥接 OUTA 至 OUTD。 将 OUTB 桥接至 OUC。 用于使用来自微控制器的 WPM 信号(HI 和 LI)。 我将3线连接器启动到 J5引脚3、5和7。 写入 PWM 以生成20kHz 的正弦波。 Vbias 和 Vbias2由相同的工作台电源供电、每个电源轨为12V。 Vbulk 电源轨来自另一个0-500 Vdc 电源。 我的问题是、为什么在 Vbias 电源轨进入之前必须存在 Vin (Vbulk)？ UCC27712EVM-287的情况并非如此。 下一个问题：如果我将 U4的使能引脚(10)连接到微控制器的 IO 引脚以禁用该器件并仅按需启用该器件、并且将 U4替换为"F"器件以实现默认低电平、那么它是否会在没有 Vin 的情况下一直工作？  

    回答您的问题：这是一个函数发生器。 目标是生成20KHz 的纯正弦波信号、可提供高达500W 的功率。

    谢谢你

    Bobby。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Bobby、
    感谢您提供有关修改的详细信息。
    我有一个基于您计划的实施和使用情况的评论。 您提到过将 EN 引脚 pf U4连接到微控制器、该微控制器还控制 U4 GND1参考侧的 PWM 输入。 这可以正常工作、但您将通过测试设置将 GND1和 GND2连接在一起。 借助隔离式500V 实验室电源、可以将接地端连接在一起进行测试。 我通常建议使用焊接跳线(不会脱落的东西)在电路板上进行两个接地连接。 我通常会在低噪声基准上连接两个接地端、例如 C3和 C4至 C7。 但在您的情况下、我不确定您的输出接地基准将位于何处。
    以了解有关电源序列的问题。 EVM 具有由 Vbias 提供的全桥控制器。 施加 Vbias 时、控制器启动并经过软启动序列。 如果首先启动偏置电源、则控制器施加的大容量电流将完成软启动序列并以高(有效)占空比运行、从而使输出处于稳定状态。 如果在这种情况下快速施加400V、则它基本上是具有宽开环的大输入电压瞬态。 我建议将 U4更改为默认低电平、ISO7640FMDW 是推荐的引脚兼容器件。
    对于 UCC27712EVM、这是一个开环动力总成、具有由函数发生器提供的驱动器控制信号。 这种情况是不同的、因为当您启用某些函数发生器输出时、某些模型在许多周期内没有稳定的输出。 在这种情况下、我建议启动偏置和函数发生器以确保稳定的栅极驱动信号、然后缓慢斜升高压输入。
    我认为您的情况将与 UCC27712 EVM 更相似、在该 EVM 中、您需要确保在施加 Vin 电源之前具有预期的驱动信号。 我建议缓慢增大 VIN、以确保波形符合您的预期。
    如果您要生成20kHz 正弦波输出、您是否将仅在一个开关节点上生成25us 的 HI 信号、然后切换到另一个极性？ 如果是这种情况、可能需要检查自举电容器(C14和 C15)、以确保 HB 偏置持续存在。

    此致
    Richard Herring
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    TI__Guru**** 2496595 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 Richard、

    我在 U4的使能引脚上得到了您的点。 这个想法。 我将使用 ISO7640FMDW 来确保默认的低输出。 是的、微控制器在 HI 上对前25微控制器进行 PWM、然后等待下25微控制器、而 LO 是对20 KHz 正弦波周期的第二部分进行 PWM。 那么、我需要对自举电容器 C14 和 C15执行什么操作？ 我的计划是使用全桥电路开关节点上的输出来驱动升压变压器的初级绕组、从而获得高振幅正弦信号。 随附是我的计划的草图。 请提供建议。 谢谢

    Bobby。

    e2e.ti.com/.../modified-circuit.pdf

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    TI__Guru**** 2496595 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、Bobby、
    我将查看 UCC27212数据表中有关选择自举电容器的第9.2.2.2节以查看该值。
    MOSFET 的 Qg 为87nC、因此公式1中的 Qtotal 变为87nC + 120uA/fsw = 93nC。
    Cboot 的 EQ 2为93nC/0.5V=186nF。 0.5V 是在为 MOSFET 栅极电荷充电时导致引导电容器上出现低纹波的准则。
    此外、使用10k 栅极至源极电阻器、只需使用11.4V/10K 电流即可。 自举电容器放电时间为25us 时、电流将为1.14mA。 使用 dv=IDT/C 时、电容为220nF 时、压降将为0.13V。
    基于此、我建议将启动电容器值增加到220nf 并确认栅极驱动电压电平。

    此致
    Richard Herring