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[参考译文] UCC14240-Q1:爬虫程序切换问题下 Vgs 最高稳定性

Guru**** 2813875 points

Other Parts Discussed in Thread: UCC21750, UCC14240-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/1323620/ucc14240-q1-top-vgs-stability-under-bot-switching-issue

器件型号:UCC14240-Q1
主题中讨论的其他器件:UCC21750

大家好、我们的 UCC14240-Q1实现存在一些问题、我们在 VSI 设计中将 UCC14240-Q1与 UCC21750栅极驱动器结合使用。 如下图所示、可以看到 DPT 数据。

左侧图片显示了 BOT 作为 DUT、而 Vgs 测量是顶部 MOSFET。 右侧图片是顶部 MOSFET 为 DUT、Vgs 测量值为 bot MOSFET 的时候。

每当 DUT 切换时、似乎就会出现该问题、并且响应时间非常慢。 同样、在 DUT 首次开启时、也会在第一个长脉冲开始时发生 Vgs 下降。 这种情况的图片可以在下面看到。 (第一个尖峰从-2V5上升至-1V3、第二个尖峰下降至大约-3V6)

非常感谢对可能导致此问题的任何输入。

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    您好、William、

    我正在处理这个问题、今天晚些时候我会回来与您联系。

    谢谢!

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    您好、William、

    您能否提供两个系统的原理图(正如您提到的顶部和底部、我假设您谈论的是半桥或全桥?) 和 UCC14240-Q1相关原理图  和 UCC21750  (器件周围的组件)。 我也对您的评论有一些疑问:

    "左图显示两个都是 DUT ": 您是说(UCC14240-Q1和  UCC21750)对吗? 它们是连接在底部开关还是左侧开关上? 您能否在原理图中指出这一点?

    "每当 DUT 开关出现问题": 您是指底部开关的顶部吗? 您能否在原理图中指出这一点? 您是否会用黄色、绿色和粉色标记波形、并显示 V/div?

    UCC14240-Q1的原理图对于查看元件放置是否正确尤为重要。 您是如何设计器件选型的? 您是否使用了下面指出的设计计算器? 还提供开关频率 Fsw 和栅极驱动器电压。

    谢谢你。

    UCC14240-Q1设计计算器

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    您好、感谢您的回答、对于收到一条不清楚的消息、我必须深表歉意。 是的、我在编写 Top 和 Bot 时使用的是半桥。 我还看到我对 DUT 的使用有点令人困惑。 参考 DUT 时、我指的是双脉冲测试中的 MOSFET。 我还添加了 UCC14240-Q1图片和 原理图:

      

    对于您的第一个问题、左图是在测量顶部开关栅极电压的同时切换底部开关时的 DPT 数据。  

    右图相反、其中顶部开关是 DUT、是一个开关、同时测量底部 MOSFET 栅极电压。 如下所示。

    最后一幅图片描绘了长脉冲和短脉冲的整个双脉冲测试脉冲。  黄色迹线是 bot MOSFET 的 Vds、其值为100V/div、而粉色迹线为在 bot 开关源位置测量的电流、值为50A/div。 而绿色则是顶部开关的 Vgs。 我添加了以下更好的图片:

    在设计时、我们的确使用了设计计算器、当时我们使用了 V6版本。

    设计用于20kHz 的开关频率和+20V/-2V5的栅极驱动器电压  

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    你好、William。

    我明天早上会回来的。 谢谢!

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    你好,William

    从上一张图片(黑色背景)可以看到底部开关在关闭时有一些问题。 您可以注意到它正在关闭、然后打开、最后以非常高的频率关闭。 首先、您能否检查(探测)施加到(PWM-GND)的驱动器 VCC 信号? 一种选择是驱动信号可能会因某种原因受到干扰。

    此外、我查看了您的原理图、有一个观察结果。 除了 C20的放置方式外、一切看起来都很好。 C20是一个22uF 电容器、连接在 VEE 偏置电源侧的(COM-C20)处。 这个额外的22uF 电容器(栅极驱动器侧的(COM-COM VEE)之间已经有了 C13 22uF 电容器)可能会影响 COM 引脚的电压平衡、从而增加通过 RLIM 所需的拉取电流、从而降低 RLIM 的最大值并降低效率。 请在栅极驱动器电容器的(VDD VEE)处连接 C20。 栅极驱动器侧的该电容将提高 COM 引脚的平衡电压、然后降低通过 RLIM 所需的拉电流、从而增大 RLIM 的最大值并提高效率。 只需改变 C20的位置、然后检查是否有任何改进。

    PS:在 DPT 波形中、我注意到橙色波形被标记为线圈、但是它看起来与电感器电流不同、而是一个 Vgs 脉冲。 电感电流应看起来为三角形、因为它在主开关导通期间增大。 此外、您能否确认 VCC2 (原理图)等效于 VDD (数据表、引脚配置)、VEE2等效于 VEE (数据表、引脚配置)?

    谢谢!

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    请查看随附的设计计算器 V.8 UCC14240-Q1原理图进行的相同操作。 我假设开关的栅极电荷为30nC。 V.6和 V.8之间的区别在于、V.8引入了连接在栅极驱动器侧(VDD VEE)之间的 Cout1B 电容器。 如上所述、该电容器可提高 COM 的平衡电压、从而增加 RLIM 最大值并提高效率。

    e2e.ti.com/.../UCC1424x_2D00_Q1_5F00_Calculator_5F00_V8_5F00_RevolveNTNU.xlsx

    谢谢!