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[参考译文] UCC27531-Q1:用于 SiC MOSFET 的+18V 和-5V 输出栅极驱动器

Guru**** 1456440 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27624-Q1, UCC27614, UCC20225-Q1, UCC23513, UCC27532-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/1224418/ucc27531-q1-18v-and--5v-output-gate-driver-for-sic-mosfet

器件型号:UCC27531-Q1
主题中讨论的其他器件:UCC27614UCC23513UCC27532-Q1、UCC27624-Q1

您好!

我希望驱动要求-5V 和18V Vgs 的 SiC MOSFET。

此外、灌电流为2.81A、拉电流为2.56。

如果我没有弄错、可以使用此 IC 实现目的、但 IC 拉电流为2.5A。 您是否有具有更高拉电流的 IC? 或者您认为我可以为此目的使用同一个 IC 吗?

同样对于-5V 的驱动、我以以下电路作为参考。

为此、我会将13V 电源替换为5V 电源、但我不明白 VDD 光耦合器的用途是什么?

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    您好、Alina:

    这看起来应该起作用。 假设您需要 Q1额定值、则另一种选择是 UCC27532-Q1、它具有5A 灌电流、因此可以满足该电流要求。 两者都低于2.56A 拉电流、但非常接近。 如果不需要 Q1、则有更多选项、如 UCC27614。

    光耦合有助于确保 IN 信号相对于 VDD / GND 正常。 它还提供隔离。 与 VDD 的连接只是光耦合器 Rx 的上拉电阻。 根据接地的设置方式、中的可以直接连接到控制器、或者只需要正常的电平位移电路。  

    这是另一个仅使用1个电源的电路、可用于负偏置。 它有一些缺点、例如占空比相关性、并且只能在特定时间内保持为负值。 以防它适用于您的应用。

    谢谢。

    A·M·

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    感谢您的答复。 对于一种电源选项、占空比有哪些限制?

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    您好、Alina。

    抱歉、我应该已包含图像的来源。 在本例中、它来自 UCC20225-Q1数据表:

    此产品说明书中还显示了一些其他选项。 它用于隔离式驱动器、但这些解决方案也适用于非隔离式驱动器。

    谢谢。

    A·M·

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    感谢 Alex、对于  UCC27614、我可以在输出端+18和-5V 时使用相同的负电源方法吗? 数据表中没有示例电路。

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    您好、Alina。

    是的、您可以在 UCC27614上使用该方法。 该方法基本上可以与任何驱动器一起使用。 它基本上会获取驱动器输出、并为栅极降低该输出。 任何差异。

    谢谢。

    A·M·

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    谢谢、您能建议如何选择光耦合器来隔离我的 PWM 吗。 PWM 为200kHz。  

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    您好、Alina。

    据我所知、TI 并不销售光耦合器。 不过、我们有 ISO7710等隔离器 可发挥类似的作用。 您可以向隔离器组提出这个问题。  

    但我仍然认为该设计可能不需要光耦合器。 只要控制器连接到与驱动器相同的接地端、它就能够工作。 可能是因为噪声/接地回路可能会导致这种隔离、但我认为可以避免使用它。  

    谢谢。

    A·M·

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    尊敬的 Alex:

    我有一个4引脚 SiC MOSFET。 因此我的理解是、开尔文引脚将连接到18V 和-5V 的公共端、而电源将连接到 IC dricver/battery 的接地端、因为它是非隔离式的。

    我使用不同的驱动器进行了仿真。  

    我想对 TI 驱动程序使用相同的概念。 概念将会像这样?

    此外、您能否推荐一款能够在单个封装中生成18V 和-5V 电压的 IC? 我想使用 UCC14141_Q1、但 TI 没有库存?

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    您好、Alina:

    开尔文和源极引脚是否可以处于不同的电位? 5V 电源上是否存在近似短路?

    至于偏置、一个选项是类似的双轨降压/升压。 但是、我只看到高达+15V 的选项。 电荷泵 IC 可用于-5V、但我看不到任何支持双电源和+15V 的器件。 我认为应该可以使用一个正常的、以接地为基准的正电源和一个独立的负电源。

    要同时生成两种电源、基于变压器的拓扑可能是最简单的方法。 有隔离式直流/直流控制器以及集成了变压器的模块。 我不了解像 UCC14141这样容易生成负电源轨的任何其他模块。

    谢谢。

    A·M·

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    你好,亚历山大,这正是我试图理解的。 在何处连接开尔文源和电源接地端。

    我使用此配置尝试了另一个仿真。 从这个意义上讲、与我的主电路相比、我的-5和18V 需要作为隔离电源。 因此、我要将开尔文源和电池负极连接在一起、而我的-5V 和18V 将在何处与岛地隔离?
    此外、我的 PWM 是使用同一电池负极生成的。 我也可以将其隔离在输入端并使用隔离式栅极驱动器、还是也可以用于非隔离式栅极驱动器?

    关于隔离式栅极驱动器、我一直在研究 UCC23513_Q1。

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    您好、Alina。

    好的、我想我现在能更好地理解。 我一直将0V 电压视为 IC 的接地、而不是电池接地。 我也调整了仿真、看到了在中的问题(假设 PWM 像您说的那样在电池负极上生成)。  

    基本而言、我认为您需要某种电平转换。 您可以通过隔离或其他方法(因为关断电压仅为5V)来实现这一点。 不过、您的系统可能对在此处使用隔离提出了其他要求。 此外、根据电压电平、可以使用 CMOS 驱动器、如 UCC27532-Q1。 其阈值标称值为9.4V、因此如果您有一个5V 至10V 的信号、则它可以在不发生电平转换的情况下工作。  

    如果您决定使用隔离、那么使用隔离式栅极驱动器可能会更具成本效益。 如果您有任何相关问题、我可以将该主题帖发送给该团队中的某个人。  

    至于开尔文引脚、我不确定您是否可以在此设置中充分利用它。 对我来说、该引脚的重点是通过直接连接到驱动器 GND 来实现低 L 栅极驱动环路。 但我不确定这是否可能。

    谢谢。

    A·M·  

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    我认为、我需要为栅极驱动器使用隔离式电源、并且 PWM 也需要隔离。 我认为在这种情况下使用隔离式驱动器会更容易、而不是通过此电路隔离我的 PWM?

    我的拉电流和灌电流要求已经相当高、我现在要寻找+/-10A 拉电流和灌电流。

    我的应用是非隔离式降压转换器。 它是一种异步拓扑。 因此、我的所有接地端与电池负极相同、包括我的 PWM IC 和辅助电源。  

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    您好、Alina。

    我们现在拥有的最大驱动电流非隔离式器件是 UCC27614 (10A、非汽车级)、或并联 UCC27624-Q1 (2x5A、基本相同)。  

    通常、可以在隔离式驱动器上找到更高的驱动电流、因此听起来这些器件最适合。 我会将该主题发送给我们隔离式栅极驱动器团队的一名成员、征求进一步的意见/建议。

    谢谢。

    A·M·

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    您好、Alina。

    您可以使用我们的 UCC53X0系列、其输出电流范围为5390版本的10A。 可以使用隔离式电源、也可以为降压转换器使用自举电源。

    此致、

    肖恩

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    Sean 和 Alexander、您好、

    我已经完成了我的驱动程序。 我将使用非隔离式栅极驱动器 UCC27511AQDBVRQ1。 我已经解决了接地问题。 我目前处于原理图阶段、 非常感谢您的支持。 它对我有很大帮助。 我正在解决他的问题、如果将来需要、我将创建一个新问题。