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[参考译文] UCC20225-Q1:动态死区时间

Guru**** 1587505 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC20225
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/1275803/ucc20225-q1-dynamic-dead-time

器件型号:UCC20225-Q1
主题中讨论的其他器件:UCC20225

尊敬的先生/女士:

我 打算在我们的某些应用中使用 UCC20225、但我有 一个特殊要求-使用微控制器控制死区时间(DT)。

死区时间通常通过可变电阻器设置、但由于我需要宽范围的 DT、数字电位器不起作用、控制应为电压或电流。

现在、死区时间电路在数据表中是一个黑盒。

我的问题是:您能否分享 DT 电路原理图以便使用包含外部 DAC 的电路进行调整?

期待您的反馈、

谢谢、此致、

安德烈

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    尊敬的 Andrei:

    由于噪声的原因、DT 引脚的实时带宽通常会成为一个问题、但我很高兴您发现这是一个有用的功能!

    输入是电流镜。 如果它测量较低的电流、它会记录较长的消隐时间、从相反的输入的下降沿开始以配置死区时间。 因此、输入电压为~0.7V。

    您或许能够使用 DT 电阻器另一侧的放大器来控制 DT 输入。 提高该电压会降低电流、并可能增加死区时间。 您仍然应该尽可能增大用于滤波的 DT 电容(100nF)、因为噪声是该引脚的一个大问题、尤其是对于高死区时间设置。   

    我能够可靠地实现的最长死区时间大约为1.6us、有望成为适合您的应用的足够范围。

    此致、

    肖恩

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    Sean、感谢您的回复。 非常感谢!

    您能否说明如何配置电流镜? 根据电阻器与地之间的关系这一事实、我假设镜片拉电流(在电阻器的外部)。 根据接地引脚电压约为0.7V 的事实、我可以假设镜片偏置(使用 P MOSFET 或 PNP 构建)约为1.x 伏。 您能确认吗?

    如果是这种情况、我最终可以使用另一个带有 NPN 和电阻器的镜像来实现压控 DT (因此将有纯电流从该引脚灌入接地)。

    在噪声方面出现的问题更多? 如何对由外部电阻器设置的基准电流进行采样? DT 是通过该引脚进行电流平均的结果?

    能否提供 DT 输入方框图? 电流范围是多少、理论上可实现的最大 DT 是输入是否没有噪声?

    输入电路的草图可能非常有用、所以我可以分享一下建议的实施图...

    非常感谢您的反馈、

    此致、

    安德烈

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    尊敬的 Andrei:

    虽然我没有要分享的原理图、但 PMOS 电流镜听起来似乎正确。 我想您只需将其视为能够测量输出电流的0.7V 电源即可。

    最大理论值应该是5us、但这不是我测量的值。

    电流采样是瞬时的、而不是平均值、这会产生噪声灵敏度。 不过、它会为您的应用提供良好的带宽。

    为什么要动态调整死区时间?

    此致、

    肖恩

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    DT 范围为100ns 至3us。

    建议的原理图如下所示。 您能否提供 f (i)函数?

    再次感谢、

    Andreie2e.ti.com/.../UCC20225.pdf

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    尊敬的 Andrei:

    我无法访问具有该级别详细信息的仿真模型。 但是我听说过客户在汽车要求禁止电阻器尺寸超过300k 欧姆时使用此引脚上的电流镜。

    3US 可能是此设备的一个雄心勃勃的目标。 我建议在设计 PCB 之前订购 EVM 并测试该原理。

    此致、

    肖恩

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    谢谢 Sean、

    正如数据表中未记录的那样、您能否内部询问是否有一个公式将 DT 确定为拉电流的函数?

    因为测试它并将其视为黑盒是不安全的、因为可能用于测试 IC、而其余的器件则不工作。

    再次感谢、

    安德烈

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    尊敬的 Andrei:

    我们的专家 Sean 目前不在办公室。 我们会尽快与您联系。 感谢您的耐心和理解。

    此致!

    普拉蒂克

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    尊敬的 Andrei:

    栅极驱动器 DT 引脚具有0.8V 的典型电压。 利用数据表中的此电压和死区时间公式、我们可以得出一个可基于电流使用的死区时间公式:

    dt (ns)= 10 * RDT (kΩ)

    Vdt (V)= 0.8V

    RDT (kΩ)= VDT (V)/IDT (mA)= 0.8V/IDT (mA)

    dt (ns)= 10 * 0.8V/IDT (mA)= 8/IDT (mA)

    最终公式为 DT (ns)= 8/IDT (mA)、其中 DT 的单位为纳秒、IDT 的单位为毫安。

    正如 Sean 提到的、我建议在设计 PCB 之前订购一个 EVM 并对其进行测试

    此致、

    安迪·罗布勒斯

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    Andy、您好!

    感谢您的回答。 我自己做了这个计算。 我现在的所有反馈都确认了数据表中的一段而不是更多。

    我想了解内部拓扑是什么。 我可以假设 DT 是电流的函数(一个对内部电容器充电和放电的电路、此时输入转换恰巧产生线性延迟和一个具有基准电压的比较器)。 现在、如果相同偏置电压的一小部分用作比较器电压基准、则可以通过外部电阻器设置电流、因为采用比例式设置可能无关紧要。

    现在、如果它只是一个电流和一个内部电容值(我希望是这个值)的函数、这对我很好、因为如果外部电流是准确的(电路在0.8V 以下工作、电流镜就是这种情况) DT 在时间上也是准确和一致的。

    因此、您能否确认 DT 仅取决于通过 DT 引脚提供的电流、而不取决于该~0.8V 偏置电压(或温度或其他因素)? 我不在乎是否需要修整、只是为了在工作温度范围内保持一致。

    期待您的反馈、

    此致、

    安德烈

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    尊敬的 Andrei:

    总 DT 会受栅极驱动器偏置电压、温度和工艺变化的容差影响。 但是、偏置电压容差和所有其他误差都包含在电气特性表中列出的 DT 容差中。

    利用下面的这些附加电阻器值和容差、您可以假设电流范围内的 DT 容差已经考虑了温度和工艺变化:

    • RDT = 10k Ω
      • 最小值= 80ns;典型值= 100ns;最大值= 120ns
    • RDT = 20k Ω
      • 最小值= 160ns;典型值= 200ns;最大值= 240ns
    • RDT = 50k Ω
      • 最小值= 400ns;典型值= 500ns;最大值= 600ns

    此致、

    安迪·罗布勒斯

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    Andy、您好!

    因此、这意味着变化是线性的、并且当电阻器超出容差时、变化为+-20%。 我的问题仍然存在、它与内部拓扑有关(因为数据表中不推荐使用外部控制电路)。

    为了简化、外部电流控制(而不是使用从偏置电源汲取电流的电阻器)将恶化或将改善该容差?

    如果不是很难、可以问一下芯片设计师吗? 也许这还有助于其他希望使用此功能来提高开关效率的用户。

    再次感谢、非常感谢您的支持、

    此致、

    安德烈

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    尊敬的 Andrei:

    是的、DT 与电阻呈线性关系、这会直接转换为与电流呈线性关系。

    我们通常不公开共享栅极驱动器的详细内部电路。 由于没有使用您尝试实现的控制电路来表征栅极驱动器的特征、我们必须使用我们可以获得的数据。 根据这些信息、我们可以看到基于电流控制的容差和基于电阻器的容差是相同的、因为它们只会考虑栅极驱动器内部误差/容差/工艺变化。

    此致、

    安迪·罗布勒斯