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[参考译文] UCC27531-Q1:UCC27531-Q1通过短宽度 PWM 输入进行短路。 有何解决方案?

Guru**** 2380450 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27531, UCC5350-Q1, UCC5350, UCC27624
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/1241601/ucc27531-q1-ucc27531-q1-being-short-circuited-with-short-width-pwm-input-solution-for-that

器件型号:UCC27531-Q1
主题中讨论的其他器件:UCC27624、UCC27531 、UCC5350、UCC5350-Q1

大家好、我在 UCC27531QDBVRQ1方面遇到了一些问题。

如果脉冲宽度小于30ns、栅极驱动器将短路。

经过调查、我们发现短路与 PWM 的宽度有关。如果发生故障或紧急停止、如果脉冲小于30ns、栅极驱动器将短路。

这是此 PN 的已知问题? 有一种方法可以解决这个问题?

我将在下面放一张图片、只是为了给您一个想法、但超过30ns、我们不会有任何问题。

谢谢你。

黄色、在栅极驱动器输入端发出脉冲。

栅极驱动器电源上的电压。

这是此 PCB 上使用的原理图。
我们使用一个移位电平来驱动栅极驱动器的输入、通过一个齐纳二极管来限制电压。
栅极驱动器并联驱动三个 SiC。
阅读此处的另一个线程(e2e.ti.com/.../4477262)后 、我在换档电平电路和栅极驱动器的输入端之间放置了150R。
它仍将消耗20ns 脉冲。
黄色- PWM 信号
绿色- Vgs
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    尊敬的 Fabio:

    一般来说、当输出状态发生变化时、拉电流/灌电流对驱动器而言非常不利。 对于这个小脉冲、在接收到开始提供的命令时、驱动器似乎仍在灌入电流。 在某些情况下、这可能会损坏驱动器并导致严重的内部振铃。 这可能是输入较小导致其损坏的原因。 我们一些较新的器件具有显著的最小输入脉冲滤波器、可帮助解决此问题、还有一些器件使用其他方法来解决此问题。  

    我认为这不是其他客户看到的同一类故障、我认为增加电阻在这里不一定会有所帮助(尽管可以起诉它来过滤小脉冲)。 最好的办法是避免发送小脉冲。 此外、您可以降低 RG 以确保在较短的时间内进行状态转换、但这也有其自身的缺点。  

    最后、您可以尝试实施脉冲滤波器来防止出现这些小脉冲。 可以使用更大的 RC 滤波器、或者一些涉及晶体管逻辑的其他方案也可以使用。  

    谢谢。

    A·M·

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    您好 Alexander、同意您的看法、最佳方法是使用 FPGA 正确过滤信号。

    但在这种情况下是不可能的。

    因此、我想将这个 PN 更改为 UCC27624QDRQ1。

    我已经对其进行了测试、该栅极驱动器没有在20ns 内老化。

    您能否确认此 PN 具有更好的输入脉冲滤波器或电路?

    目的是驱动三个 SiC、每个 SiC 的 Qg_total 为48nC、170khz、总共20V、每个 SiC 的 Rg 总共为4欧姆。

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    您好 Fabio、

    与 UCC27531器件相比、UCC27624具有额定最小输入脉冲宽度。 它小于20ns、因此我假设脉冲仍然可以通过、但我想 UCC27624能够处理得更好。 它是较新的器件、并且流程较新、因此如果它更适合您、我认为切换到它不会出现问题。 下面是我的两个想法:

    1. 如果您并行使用两个通道、它将具有比 UCC27531高得多的驱动强度。 因此、它能够在20ns 的窗口内将 OUT 节点拉至0V 并避免内部振铃。 如果它可以在输入脉冲宽度滤波器未覆盖的任何时间下拉、则在所有情况下都应该是安全的。  
    2. 它可能仍会遇到内部振铃、但可以更好地处理它。 UCC27624旨在具有更强的抗噪声能力、这是通过各种内部电路实现的。 在这种情况下、UCC27531器件的内部改进可能有所帮助。  

    谢谢。

    A·M·

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    感谢亚历山大,我会考虑这一个。

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    您有建议可使用的绝缘栅极驱动器?
    我正在为项目进行分析。

    这是相同的要求、 三个 SiC、每个 SiC 的 Qg_total 为48nC、170khz、总共20V、每个 SiC 的 Rg 总共为4欧姆。

    5kVrms 的绝缘、因为工作电压可高达1000V。
    有必要让栅极驱动器能够在不出现故障的情况下处理这个20ns 脉冲。

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    您好 Fabio、

    我将把该线程发送给隔离式驱动器团队。 我最初的重点是 UCC5350或该系列的某些器件、但我没有看到最小输入脉冲宽度的额定值。  

    谢谢。

    A·M·

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    大家好、Alex 和 Fabio、

    我可以确认、UCC53X0系列器件不会在高负载下出现窄脉冲而损坏。  

    我认为 UCC5350会是适合您的~150nC 负载的强度。

    此致、

    肖恩

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    Sean、您好!

    我当时在查看 UCC5350-Q1的数据表(https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc5350-q1.pdf?ts = 1687942703674和 ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FUCC5350-Q1)

    已更改"已添加最小脉冲宽度规格"、但在第11页中找不到数字。

    您能指出这个数字吗?

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    您好、Fabio、

    就在这里。 我们会在一个窗口中不保证会发生什么。 这是由于工艺不同造成的。  

    如果这不明确、或者您需要更多帮助、请告诉我们。  

    此致、

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    大家好、Don、好的、我看到了、但没有响应意味着在这种情况下我将不会有输出、对我们来说、没问题。

    但栅极驱动器能够承受此范围内的脉冲?

    因为我今天使用的 UCC27531肯定会因20ns 脉冲而损坏。

    避免这个问题是强制性的、因为我们无法控制最小脉冲长度。

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    尊敬的 Fabio:

    是的、UCC5350会很好。 我们将逐步替换具有此问题的驱动器。

    此致、

    肖恩

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    和亚历山大,关于非绝缘。 您是否可以将与 UCC27531引脚对引脚兼容的选件放在那里、直到我更改布局?

    谢谢你。

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    尊敬的 Fabio:  

    Alex 目前是 OOO 的假期。 当他返回时、他会返回给您。  

    谢谢!

    此致!  

    薇薇安

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    尊敬的 Fabio:

    以下是 SOT-23封装中具有6个引脚和>22V VDD 的每个器件:

    基本上除了这个系列没有其他产品。 遗憾的是、我们的 UCC27531产品系列找不到这一点。  

    谢谢。

    A·M·

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    大家好、UCC2753x 在20ns 时也会有这个问题?

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    尊敬的 Fabio:

    您使用的 UCC27531器件是不是刚刚好? UCC2753x 系列中的其他器件非常相似、可能会出现相同的问题。  

    谢谢。

    A·M·