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[参考译文] UCC21222:输出 A 和 B 通道是否可以由单个电源(通用+12V 和 GND)供电?

Guru**** 666710 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21222
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/1232981/ucc21222-can-output-a-and-b-channels-be-powered-from-a-single-supply-common-12v-and-gnd

器件型号:UCC21222

大家好、我使用 UCC21222D 栅极驱动器运行半桥 、其中高侧 A 基于 P 沟道 MOSFET (在反相 A 输出后)、低侧 B 采用 N 沟道 MOSFET、因此高侧和低侧都以同一接地端为基准。 只有来自 MCU 控制器的输入是隔离的、但不是输出。

是否可以将 VDDA 和 VDDB 连接到+12V 电源轨,并将 VSSA 和 VSSB 连接到非隔离公共 GND?

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    尊敬的 Vlad:

    我不太明白如何避免如此短接 MOSFET。 您能否简要介绍一下您打算如何建立这些连接? 此外、您还可以使用此处链接的其中一个 SPICE 模型来测试您的设计: https://www.ti.com/product/UCC21222

    此致、

    Krystian

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    大家好,Krystian,我们的 H 桥设计是基于高侧 P 通道 MOSFET 的电路连接。 它取自这个应用。 请注意 https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-P-channel_MOSFETs_for_switching_applications_selection-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=db3a304341e0aed001420380cc13101b

     在之前使用  STM 中的 L6498D 半桥驱动器的原型中、我们已经使这种布置运行良好、但我们想将其替换为 UCC21222、以便从隔离式输入获益、并使用死区时间插入。

    我们的高侧和低侧 MOSFET 的栅极直接由 UCC21222的 A 和 B 输出驱动。 如您所见、高侧和低侧 MOSFET 都以同一接地端为基准(这就是使用 P 沟道来实现高侧的优势)。

    同样的问题是、UCC21222是否允许连接两个输出通道的电源轨。

    https://photos.app.goo.gl/VvXDA6VqNMHYJwuz5

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    很显然,我点击了"回复"我的原始邮件,而不是你的,抱歉

    我 决定在此寻求帮助、因为我们的新 H 桥 在首次上电时被烧毁。 MOSFET 的所有 p-n 通道都烧过,所有引脚之间的电阻为0! (以前从未有过这种情况)。 检查所有内容与以前工作原型相比、唯一的"新颖性"是使用 UCC21222 (所有 MOSFET 电路与以前相同)

    与 L6498D 不同的 是、TI 的 UCC21222具有用于两个输出通道的独立隔离式电压轨。这让我觉得将两个输出电源轨连接到此芯片是否合法、尽管数据表未显示有任何关于此类使用的信息。

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    尊敬的 Vlad:

    我仍在研究此内容、我将很快根据我的反馈更新我的消息。

    编辑、  

    从技术上讲、UCC21222的2个通道可以由一个电源供电、这样做不会有问题。 但在半桥中、低侧 FET 端子通常位于 VSSB 和 VSSA 之间、因此您可以看到将 VSSA 和 VSSB 连接在一起会导致低侧 FET 短路的问题。 在 AppNote 你链接,半桥确实是不同的,并可能解决这个 senario。 只要您承受这种情况不会导致半桥短路、将两个通道连接到1个电源就没有内在的问题。 我认为如果我能看到原理图就更好了。 但是根据我的看法、这看起来是可行的。

    此致

    Krystian

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    尊敬的 Krystian:

    以下是描述半桥的原理图片段的图片:

    https://photos.app.goo.gl/BppzhATudpymqwFB9

    您可以看到、输出 A 和 B 与公共接地共分开了20千欧。

    因此、您确认这是使用 UCC21222驱动器的正确方法。

    还请确认、此处的 DT 设置肯定会防止在 INA 和 INB 意外重叠时发生击穿。

    如果您确认这两种说法、即我们的不幸不是由此芯片而是由其他原因造成的 MOSFET 吹扫。

    谢谢!

    法拉德

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    尊敬的 Vlad:

    谢谢您提供的原理图、我现在正在进行审阅、并将在今天结束时根据反馈更新我的帖子。

    编辑:

    我看过了您的原理图、 在理论上、这应该可以很好地实现。 不过、我仍然建议不要这样做、因为有更有效的方法使用单电源来驱动两个通道、这样可以 更好地控制 FET 的开关。 在您的原理图中、高侧 FET 由另一个 FET 间接控制、这可能会出现问题、因为您 无法控制关闭该 FET 的速度 、并且您通过切换下拉 FET 增加了额外的延迟。 此配置引起的开关失准可能会导致击穿并 导致损坏、您必须考虑死区时间设置中的这一点。 由于 PMOS 和额外漏电流路径、此配置中的损耗也会增加。  

    我建议改用自举电源、因为它效率更高、成本更低、并且可以更好地控制开关。 我们在此处提供了有关其工作原理的文档:

    https://www.ti.com/lit/an/slua887/slua887.pdf

    使用此处所示的自举配置时、还有一些其他注意事项:

    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/927826/faq-ucc21520-faq-what-do-i-need-to-know-about-dv-dt-when-designing-a-driver-bootstrap-supply

    下面是一款用于引导设计的计算器工具:

    https://www.ti.com/lit/zip/sluraz5

    此致、

    Krystian

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    感谢 Krystian、我从您那里获得了许多有用的信息。 实际上、我需要观察反相 FET 引入的高侧 MOSFET 到导通的转换延迟、并将其纳入死区时间计算(除了我在固件中生成的死区时间延迟)。

    不过、您建议使用自举电源并不适用于我们的项目。 我从这个方案开始开发、因为大多数 TI 制造的栅极驱动器都采用这种方法、并且 TI 提到的大多数应用也仅涉及这种方法、但我的设计不使用 PWM、PWM 对于 N 通道高侧 MOSFET 设计的使用至关重要。 如果 PWM 适用于我们的项目、我会从专门针对此类栅极驱动器的众多密切相关的 TI 产品中选择一款。

    到目前为止、我正在探究 MOSFET 最近的爆炸原因、以找出故障的 P 沟道 MOSFET 批次(碰巧是一批来自中国的克隆、而不是我们在之前原型中使用的慕斯原型)。 这些 MOSFET 还包含 与 H 桥无关的其他模块。 与 UCC21222无关的问题。

    对于任何 H 桥控制不是基于 PWM 的项目来说、UCC21222看起来都是一个梦想成真的情况、而且我们很幸运这些芯片仍然可以使用:))

    再次感谢您、

    法拉德