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[参考译文] UCC27211:自举电源问题

Guru**** 2386170 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27211, SN6505B
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/702886/ucc27211-bootstrap-supply-questions

器件型号:UCC27211
主题中讨论的其他器件: SN6505B

早上好!

请帮我回答有关 UCC27211的几个问题:

1.是否有公式来确定在给定栅极电容下自举电容器保持充电所需的最短开关持续时间和频率?

2.我有一个应用、其中电桥输出在很长一段时间内是静态的。 我打算使用隔离式12V 电源为 HB 引脚供电(以电桥电源电压为基准的接地)。 我认为 UCC27211中的内部阻断二极管可以在无需任何额外外部器件的情况下安全地实现这一目的?
(我已移除自举电容并在 HB 引脚上添加了去耦电容)

此致、

标记

  • 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。
    Mark、您好!

    感谢您的提问。 我是高功率驱动器组的应用工程师、将帮助您解决这个问题。

    1. Cboot 充电周期有两个部分需要考虑:初始充电和各个周期之间的充电。 通常,我们建议使用 Cboot>10*Cgate 的值,因此请确保在高侧周期中正确的栅极开关和保持。 初始低侧开关周期应足够长,以便为 Cboot 充电,时间取决于 Rboot*Cboot 时间常数。 初始低侧脉冲的安全值为5*Rboot*Cboot。

    最小开关持续时间和频率在很大程度上取决于高侧开关周期期间输出的泄漏电流。 典型设计将具有一个高值(~5k) Ho-HS 电阻器、该电阻器将缓慢地耗尽 Cboot。 最长导通时间将由 HB-HS 的 UVLO 限制(建议最小值= 8V)设置。 在达到该电平之前、应使用低侧周期补充 Cboot、以避免 UVLO 踢进和禁用 HO。
    假设 VHB-HS = 12V、CBOOT = 0.1uF、RHO-HS = 4.7K、则计算示例如下。
    Vuvlo=VHB-HS*e^(-Ton (max)/(Rho-Hs*Cboot))
    8V=12V*e^(-Ton (max)/(4.7K*0.1uF))
    tton (max)=190us
    如果存在其他泄漏电流源、则最大导通时间将会缩短、因此最好降低稳健系统的值。

    2.如果我正确理解了这一点、您打算为 HB 提供隔离式电源、以 Vbus 为基准将其提高+12V。 此方法不适用于此器件。 如第7.1节所示、最大 HB-HS 电压= 20V。 如果 HB 引脚相对于 Vbus 保持+12V、当 HS 被拉至 GND 时、将违反此规格、因为 HB-HS 将等于 Vbus+12V。 如果 Vbus>8V,则 Vbus+12V>20V,设备将损坏。
    另一种方法是将隔离式电源放置在 HB-HS 之间并保持 Cboot 不变。 使用此方法时、需要注意两个事项。 浮动电源应能够保持稳定、其负极点以 HS 为基准、HS 可在 Vbus 和 PGND 之间快速切换。 此外、如果 VDD > Vfloat、浮动电源应具有反向电流阻断功能、以防止 VDD 通过电源短路。 这可能就像二极管一样简单、其阴极连接到 HB、阳极连接到 Vfloat。

    如果您的问题得到了充分的回答、您能按绿色按钮吗?

    如果没有、请随时提出更多后续问题。

    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。

    此外、请参考此主题以及我的同事 Jeff 的回应、他建议在类似的半桥驱动器上实现100%占空比运行。

    https://e2e.ti.com/support/interface/industrial_interface/f/142/t/701944

    谢谢、

    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。

    John、

    感谢您提供了非常丰富的信息、您刚才为我省了很多麻烦、并通过您对隔离式电源的评论为 UC272111节省了一些死亡的时间! 原理图现已更改为新的参考点、并添加了一个二极管。

    根据参考设计、我可以将自举电容器保持在适当的位置尤其方便、因为我的一些电路板将以500kHz 的频率进行开关(因此无需在这些电路板上安装辅助隔离式电源)、而其他电路板将以可变直流400Hz 的频率进行开关 (因此、我将填充电源并保持自举电容器就位)。

    我打算将 NXJ1S12MC-R7用作隔离式电源。 我对该器件没有特别的经验、因此当它连接到快速开关基准时、我必须对其性能进行评估。 我必须考虑一下 SN6505B 解决方案、因为它是一款非常昂贵的 IC (在电流能力方面也略微过大)、它似乎只提供未稳压的5V 电压、而我实际上希望驱动12V 电压以获得较小的总体效率增益。

    如果您对我的方法有任何意见、请告诉我、无论如何、我肯定会接受您的出色答案作为解决方案。

  • 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。
    Mark、您好!

    很高兴我能提供帮助!

    我认为该模块应该可以、因为去耦电容器应该在开关期间处理高瞬态电流。 不过、请注意、SN6505B 解决方案允许您使用更高匝数比的变压器来实现更高的电压输出。

    我认为您目前使用的方法是正确的、请随时回来提出更多问题。

    B/r、
    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。

    我们对约翰的信任投票表示赞赏,谢谢你。