[参考译文] UCC28063A：UCC28063 IC 栅极驱动 GDB &quot；B&quot；输出故障

您好、John、

您不会说您是否对此更改对电路进行了任何更改。 您是否只是将 UCC28061替换为 UCC28063A？
我知道 GDB 发生故障、但由于 PFC 输出未达到设定值、因此 GDA 似乎关闭或发生故障。

随附的文档显示了这两个器件之间的差异、您可以看到大多数差异与误差放大器有关。

e2e.ti.com/.../0184.Differences--UCC28063-and--UCC28061.pptx

与栅极驱动有关的差异不应存在、并且栅极驱动 B 问题没有"历史"。

我认为您的设计中正在进行一些操作、您应该尝试捕获栅极驱动器的一些开关波形。

如果您附上原理图的 pdf、我可以查看并提供建议。

此致

John

尊敬的 John：

我们已将 UCC28061直接替换为 UCC28063A、而当前设计没有任何电路更改。

器件在我们的生产测试期间运行、PFC 只会停止升压至400VDC、而我们的直流转换器会因低直流+总线条件而关断。

“63A”以外的任何其它组件均未损坏。 直流偏置电源不会过载、但该单元在 GDB 或 GDB 驱动引脚上没有栅极驱动输出。  所有其他参数看起来正常。

通过简单的电阻检查、可以发现 GDB 返回 Vcc 的电阻非常低、有时也会返回 GND 引脚。 GDA 驱动输出引脚看起来正常、没有低电阻。

更换 PFC 控制器后、装置正常运行。

我们的参考原理图显示了 PFC 设计，以“61”为基准，但实际安装了“63A”。

我还在预启动200uS 栅极脉冲期间和加载升压操作期间附加了栅极驱动器的示波器截图。

我们担心200uS 启动事件，如果 FET 打开的开关振幅可能会使“63A”栅极驱动负电压限制-0.5伏。 我们还没有捕捉到这一点，但180nS 或更低的栅极驱动振幅只是打开 FET，有源栅极电容处于最坏的状态，并在一定程度上将漏极开关边沿耦合回输出驱动器。  这是否是个问题？ MOS FET 输出电容随源漏极电压下降而增加。  快边沿通过27.4欧姆栅极驱动电阻器 R117和 R124将其耦合回栅极驱动输出。  在导通漏极下降沿转换期间、这似乎约为500mA 的电流。  您对此有何看法？ 这种情况是否会仅损坏“B”侧栅极驱动输出部分？ 对于我们的 PCB 布局、它似乎具有两个栅极驱动信号的最高振幅。

感谢您快速回复我们的帖子。

谢谢、

John

其他波形

A

其他波形-

添加了原理图-

您好、John、

感谢您发送附加信息。
此原理图针对电流限制设置为15A 并显示了元件值。
您不能指定此应用中使用的功率级别、但15A 是非常高的电流限制、我想知道它是否设置得太高。
如果将限值设置得太高、则会存在 PFC 在电流浪涌期间进行开关的危险、这可能会导致升压 MOSFET 故障。
我还注意到、浪涌限制器 R103与输出电容串联的布置很不寻常、不属于升压 MOSFET 的一部分。
因此、我怀疑在启动过程中会出现一些问题。

我建议您为 UCC28063A 运行 Excel 计算器工具、并将 R104的值从20m Ω 增加到20m Ω。

此外、GDB 或 GDA 输出故障通常与输出上的振铃有关。 这可以通过将反向二极管从 GDA/GDB 接地以及从 GDA/GDB 接至 VCC 来消除。
我在原理图或所附的波形中没有看到任何其他东西、但我也建议您查看 PCB 布局、看看与 GDB 布线相关的布线是否有任何异常。

希望这对您的故障排除有所帮助。

此致

John

你好 John (G) -

PFC 转换器在550W 下提供400VDC、以保持500瓦的直流输出功率。  我们在上电期间或 在120%过载运行条件下未遇到 FET 故障。 使用  "63A"时、启动看起来非常稳定。  

 之前的设计使用了 UCC28061 和同一 PCB、并且没有遇到 GDB 输出驱动器故障。  我们没有在"63A"的 GDA 或 GDB 输出引脚处观察到任何振铃。   我们确实看到了 FET "导通"时的 GDA 和 GDB 压降。 这在  升压软启动前的200us 重启计时器期间以及轻负载期间发生。

我们的 主要关注点 是  FET 导通时的栅极输出尖峰。 当 FET 漏极电压下降(11nS 下降时间) 至大约50-100伏时 、FET 的输出电容会急剧增加。 这通过串联27.4欧姆电阻进行耦合、并将 GDB 输出向下加载。 附加负载在基准脉冲中将 GDB 引脚下拉约5伏 、这意味着大约180mA 的电流从 GDB 引脚拉出。  

如果 FET 栅极降至地电平以下并变为负电压，输出驱动器电路是否 会永久损坏？

在13.4 VDC 下运行“63A”是否有问题？

  将栅极串联电阻器增加到75 - 100欧姆 以进一步减弱输出电容和 FET 的快速导通边沿的影响是否有问题？

我将回顾 GDA 和 GDB 电路以及二极管钳位反向的布局。

John

您好、John、

如果您的转换器消耗的功率为500W、则需要一个栅极驱动器来将控制器连接到 MOSFET。

无论您使用 UCC28061还是 UCC28063A，都是如此。 您可以使用集成 IC 栅极驱动器、也可以使用所附草图中所示的简单图腾柱驱动器。  

e2e.ti.com/.../2364.driver.pdf

UCC28061和 UCC28063A 的最大 UVLO 阈 值均为13.5V、因此 VCC 上的13.4V 不会始终为其中任何一个 IC 加电。
保证14V 或15V 的电源电压为 IC 加电。

此致

John

尊敬的 John：

感谢 您提供栅极驱动器电路参考详细信息。 我们过去在 各种设计中都使用过它。  

 除了 "63A"自己的内部栅极驱动器之外、附加外部栅极驱动器的基础是什么？

   当漏极通过 100VDC     时、我们当前使用的 FET 具有大约1500pF 的额定输出电容、当栅极在导通期间转换到低于10VDC 时、该输出电容会继续增加到大约4000pF。

电流内部驱动器上是否存在最大容性负载限制？ 您的应用手册显示了在 GDX 输出上使用4700pF 电容进行测试。

您是否认为这可能会给内部栅极驱动输出带来问题？

我们将回顾您已经注意到的 Vcc 偏置设定点。

我能否直接与您联系并讨论我们看到的驱动程序故障？

谢谢、

John

尊敬的 John：

如果您需要进一步的帮助、可以通过 johngriffin@ti.com 与我联系。

此致

John