[参考译文] UCC21520：VSS 引脚处用于关断 GaN FET 的负电压

尊敬的 P.Selvam：

U12上的 VDDB 与 VSSB 之间是否有任何旁路电容器？ 我看到有几个位于 U19的 VDDA 和 VDDB 附近、但在 U12附近看不到任何。 为了使驱动器正常运行、需要在 VDD 和 VSS 引脚之间使用本地旁路电容器。

如果 U12的 VSSB 引脚上存在+0.7V 电压、则表明二极管 D6正向偏置而不是反向偏置。 由于-1.8V 电压轨由3kΩ Ω 的灌电阻供电、当二极管反向偏置时、该电压轨的最大灌电流约为(-6 -(-1.8))/3k =-1.4mA、当二极管正向偏置并钳位到 GND 时、该电压轨的最大灌电流约为(-6 - 0.7)/3k =-2.2mA。

VDDB 的开关电流由 Qg * Fsw 给出。 您没有指定开关频率或栅极电荷、但我将为典型 GaN 应用选择非常保守的占位符值、以展示我的观点：  如果 Qg 为10nC 且 Fsw 为250kHz、则开关电流为2.5mA、这大于-1.8V 电源轨上可用的灌电流。 还请记住、UCC21520静态电流在1mA 至2mA 之间、这会增加开关电流。 我预测您将通过3kΩ Ω 电阻器超过 U16的灌电流限值。 必须降低-1.8V 电源轨的输出阻抗。

以下是两种可能的解决方案：

• 降低 R173的电阻、以便在最大系统频率和栅极电荷下的灌电流大于 UCC21520的最大工作电流时偏置齐纳二极管 D6。 这是一个简单的 BOM 更改、但会增加负偏置发生器的静态功率。
• 切换 R173和并联 D6/C155的位置、并使用4.2V 齐纳二极管。 在此配置中、齐纳二极管阻抗将随着 UCC21520工作电流的增加而降低、因此仍可使用高阻抗灌电阻器来更大限度地降低负偏置发生器的静态功率。 但是、负偏置电压将对灌电流上-6V 输出电压的任何变化敏感。 此解决方案需要更改布局。

此致、