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[参考译文] UCC27282:失败:HB 接地短路。

Guru**** 1460770 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27211A, LM5101A, UCC27282, LM5101C, UCC27211, UCC27288, UCC27301A-Q1
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/1319169/ucc27282-failure-hb-short-to-the-ground

器件型号:UCC27282
主题中讨论的其他器件: LM5101CUCC27211、UCC27211A 、LM5101A、 UCC27288、UCC27301A-Q1

尊敬的所有人:

背景:

我的客户现在正在设计4开关降压-升压转换器。 它们使用 UCC27282作为栅极驱动器。

来实现上部 MOSFET 的100%占空比。 它们在 HB (+)和 HS (-)中连接了12V 隔离电源

实验:

它们具有软启动算法、上层 MOSFET 的占空比将随着1%的比例逐渐增加、频率为120K、总时间为65ms。

稳定运行阶段将是上部 MOSFET 持续传导、这意味着100%D、下部 MOSFET 将关闭。

一旦它们将输出电流升至0.4A、就会发生故障。 我让他们测试 PIN。 他们发现 HB 对 VSS 短路。

其他信息:

输入电压10-80V、最大输出电流20A、功率:800W

黄色:转换器输出电流 绿色:MOSFET 驱动信号 红色:HS 至接地蓝色:HB 至接地。

当4SBB 在降压模式下工作时、它们也遇到了同样的问题。 但我让他们提高 CBoot、或让电源更准确地解决误差问题

谢谢!  

陈义山

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    嗨、Yishan、

    感谢您关于 UCC27282的问题。

    我想最好进行一些测量以查看发生了什么、我有几个问题。

    1.有多少主板在那里,有多少主板出现故障?

    2.如果更换驱动程序,问题是否仍然存在并且第二个驱动程序无法正常工作? 是否已完成 ABA 交换?

    3.是否有其他元件如 MOSFET 或隔离电源发生故障?

    4.能否参考 VSS 以及从 VDD 到 HB 的数据对故障器件的每个引脚进行阻抗测量? 请对有故障的单元以及在栅极驱动器处于 PCB 断开状态且与一切连接断开的良好单元执行此操作。

    5.您能否采集 HB-HS、HB-HS、HS-HS、VSS VDD、VSS VSS、HO-HS 的波形? 和 HO - VSS? 最好在器件在故障发生前和故障发生后正常运行时获取这些信号的捕获数据。

    请告诉我这些问题的结果是什么、以及您是否有任何其他问题。

    谢谢!

    威廉·摩尔

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    您好、William、

    对于问题1:

    他们只有一个电路板、并替换上面的不同栅极驱动器。

    UCC27282将失效、UCC27211可以工作、但如果存在特定电平不匹配、LM5101C 也可以正常工作。

    对于问题2:

    可以。 对于 ABA 交换、他们还没有成功解决问题、因此他们还没有条件进行解决。

    问题3:

    否。

    问题4:

    它们有一个合格芯片和两个故障芯片。 第一个故障芯片处于0.4A 负载条件下、第二个故障芯片处于13A 负载条件/

                     很好       BAD1        BAD2

    VDD 接地          高改进    223.2k       210.9k

    HB-GND           高改进    52.4         20.8          

    HO 接地          高改进     0.747万       21

    Hs 接地           高改进     0.722M       21.3

    对于问题5:

    至于上部波形、您看到过吗?

    谢谢!  

    陈义山

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    嗨、Yishan、

    有助于理解此问题的波形捕获将位于较小的时间标度上、以显示这些测量结果的放大版本。 最好在发生故障前查看高 PWM 下的运行状态、以及是否也可以捕获故障、但在发生故障后不进行捕获也会很好。

    发生故障前、它会接近100% PWM 的程度? 这可能是99% PWM 和100% PWM DC 模式之间的过渡问题、因此这些波形有助于理解这一点。

    您提到的 UCC27211的不匹配是什么?

    至于使用不同的驱动器、UCC27211已更新为新版本、如 UCC27211A、而 LM5101C 由 LM5101A 提供更高的电流(更接近 UCC27282)。

    请告诉我您通过放大的示波器捕获获得的结果是什么。

    谢谢!

    威廉·摩尔

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    您好、William、

    这个问题是紧急的。

    该波形已经处于不同的标度、其中显示了整个软启动过程和故障发生前的情况。 还有其他一些波形。 也许有助于我们理解。

    占空比已经处于97.2%、

    让我们集中讨论27282问题。

    非常感谢。

    陈义山

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    嗨、Yishan、

    显示 故障前的最后1或2个周期的范围捕获对于我分析可能导致此问题的原因很有帮助。 如果不这样做、调试工作会更加困难、花费的时间也会更长。 此放大捕获图可以让我看一看瞬态以及上升沿和下降沿、以确定是否存在导致此问题的潜在负 HS 应力、或者是否违反 HB-HS 工作条件、以及其他潜在解决方案的可能性。

    发生故障前、是什么情况导致输出电流增加了大约25ms?

    使用13V Vdd 和12V 隔离式电源时、自举二极管的 Vf 小于1V、因此二极管几乎始终传导电流、并可能对该高二极管应力系统造成应力增加。 在这样的低侧最小脉冲宽度非常小的应用中、二极管峰值正向和峰值反向电流可能非常高。 是否在 VDD 和隔离式电源的电压电势上看到了瞬变?

    这样、故障器件二极管(VDD)上的电阻测量值是多少? 另外、如果您拥有能够使用的万用表、那么这些引脚上以及故障器件上的 Vf 是多少?

    请提供有关我所提问题的波形和信息。

    如果您有任何进一步的问题、请告诉我。

    谢谢!

    威廉·摩尔

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    您好、William、

    因此、客户必须执行另一个测试来记录波形。

    25ms 的电流阶跃源于电子负载。 根据客户意见、电子负载是在低电流下造成这种情况的。

    而 VDD - HB 的阻抗为220K、良好的阻抗为9.46M。

    波形如下所示。 电压峰值确实发生了。

    绿色:VGS、紫色:VDD 接地、黄色:HB-HS、蓝色:转换器的输出电压

    使用寄生电感的极低占空比可能导致了电压峰值并损坏了引脚吗?

    您是否考虑过这一点、以及如何解决此类问题?

    谢谢!  

    陈义山

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    嗨、Yishan、

    似乎在开关转换时 HB-HS 上存在明显的振铃或噪声。 最好放大并捕获该下降沿和上升沿、以查看这是否违反规范或对驱动器施加过大的压力。

    可能会发生的情况是、它可能违反了 HB、HO、HS 电压规格。 在 HB-HS 上使用隔离式偏置电源运行时、需要偏置至少比 VDD 高0.7V、以便自举二极管和外部偏置之间不存在交互。

    在您进行引脚测量的2个故障单元中、第二个似乎具有不同的故障模式、因为所有三个高侧引脚都短路。 损坏这两个部件的操作模式有何差异?

    MOSFET 是否在其中任何一种情况下出现了故障? 这里使用的是什么 MOSFET?

    我们还提供 UCC27288、它不具有内部自举二极管、这一点可能值得在此处尝试、因此外部隔离式偏置然后为高侧供电、并且由于 VDD 和偏置电源的电压差、与二极管不相互作用。 只要始终存在 VDD 和偏置电源、就可以完成此操作。 UCC27301A-Q1也是一款新产品、我们拥有一个二极管、但这是一种电流较高的器件、也可以在这里工作。

    如果您有任何进一步的问题、请告诉我。

    谢谢!

    威廉·摩尔

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    嗨、Yishan、

    您是否能够为此找到解决方案? 如果是、请告诉我您的最终解决方案是什么。 如果没有、请告知我此情况、并跟进我在上面发布的问题。

    如果有任何问题、请告诉我。

    谢谢!

    威廉·摩尔

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    嗨、Yishan、

    该主题已过渡到电子邮件、并将在电子邮件中进行处理。 我将关闭此处的线程。

    谢谢!

    威廉·摩尔