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[参考译文] UCC27712:仅使用 UCC27712高侧开关

Guru**** 1626620 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27624, UCC27712, UCC27288, SN6501
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/1349054/ucc27712-use-ucc27712-high-side-switch-only

器件型号:UCC27712
主题中讨论的其他器件: UCC27288、UCC27624、 SN6501

您好!

我正在为 LiFePO4电池设计一个充电器、只需要切换一个高侧 FET。

我决定使用 UCC27712

我的问题是、能否仅使用芯片的高侧驱动来驱动高侧 NFET?

我的原理图如下所示。

图中显示了两个相同的电路、因为我可能决定在将来的某个时候使用两个并联的 FET。

感谢您的帮助!

此致、

J·普拉巴卡尔

贝德福德控制器公司

e2e.ti.com/.../UCC27712Circuit.pdf

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    您好、Jay、

    感谢您关注 UCC27712。  

    是的、可以仅将高侧驱动器用于驱动 FET。 纵观您的原理图、 我注意到了几点。 虽然这是此器件的接地端、但 COM 看起来是悬空的。 器件的输入也以 COM 为基准。 此外、由于您将不使用低侧、您也可以将 LI 接地、然后将 LO 断开。 出于好奇心、您可以使用 PWM 来控制两个高电平输入吗? 我看到它连接到了12V 总线、但您可以根据需要使用 PWM 来控制输入。 我还看到、您有一个用于 HB 的自举电容器、但该电容器接地。 通常、该电容器将连接到 HS、因为 HB 是高侧浮动电源、而 HS 是该电源的回路。 驱动器的 HS 引脚仍需要转换到接地端、因为有一个从 VDD 通过自举二极管为自举电容器充电的充电路径。  数据表的第8节 还应该有助于根据您的设计要求选择元件值。

    此外、您需要确保高侧为您的应用提供良好的偏置。 例如、如果高侧输出接通时间较长、则可能需要更改高侧的偏置方法。  我附上了一个链接、其中介绍了不同的偏置方法以及如何对半桥驱动器的高侧进行偏置: https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1330910/faq-how-to-bias-the-high-side-of-a-half-bridge-gate-driver-and-why 常见问题解答还介绍了一种作用类似于双向开关的电荷泵方法。 这种方法可能 是电池充电器应用的良好选择。

    如果您有任何其他问题、或者这是否有助于解决您的问题、请告诉我。  

    谢谢。

    资浩

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    您好、Zihao、

    这是一个很大的信息,我必须要通过,但很值得!

    你提出一个很好的观点,关于引导盖运行的果汁!

    非常感谢!!

    请回答以下几个问题:

    • 尽管应用手册说它涉及的是 UCC27712、但示例都与 UCC27288相关...
      • 既然我已经购买了 UCC27712、还可以使用吗?
    • 我喜欢外部的直流-直流转换器方案、因为它非常"干净"
      • 如果我的充电电压是144V (我有32节串联的 LiFePO4电池为我的系统提供96VDC),我将不需要达到100%占空比就可以为32节串联电池实现116.8V 充电电压...
        • 换句话说、电压将具有"净空"以便在任何负载电流下(高达并包括最大充电电流)提供116.8V 电压(在恒流阶段)
      • 考虑到这一点、我应该寻找具有144VDC 输出的直流/直流转换器吗?
    • UCC27712如何知道将 Vgs 限制到10V?

    我附上一份 pdf 的电路、它是用"黑盒"直流-直流转换器修改的。

    原理图中几乎也会问这些问题。

    e2e.ti.com/.../UCC27712WithDC_2D00_DC.pdf

    非常感谢您的帮助!

    此致、

    J·普拉巴卡尔

    贝德福德控制器公司

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    您好、Jay、

    我很乐意提供帮助!

    虽然应用手册说它是在谈论 UCC27712,但示例都是关于 UCC27288的...
    • 既然我已经购买了 UCC27712、还可以使用吗?
    [/报价]

    关于应用手册、我没有提到的一点 是所示的电荷泵配置适用于不具有互锁的器件。 但是、UCC27712确实具有互锁、这就是您可能在示例中看到未使用它的原因。 但您仍能使用 UCC27712。 一种方法是使用 UCC27624等双通道低侧器件、并配置输出以使其进入电荷泵配置。 因此、您可以改用 UCC27624的输出、而不是使用 UCC27712的 LO。 这是一种实现此目的的方法。

    我喜欢外部直流-直流转换器解决方案,因为它非常"干净"

    看一下您的原理图、我更倾向于使用隔离式转换器解决方案。 我遇到的一个问题是在导通和关断期间、例如瞬态或接地反弹可能会影响器件的 HB 至 HS 规格、从而导致故障。 使用隔离式转换器、可"更安全"、并将转换器的输出以 HS 而非 COM 为基准。 您可以使用隔离式转换器、例如使用 SN6501或前面提到的 UCC27624。 我已经随附了另一个应用手册、该手册使用栅极驱动器作为栅极驱动器变压器。 第4.5节和图4-3介绍了配置、但该应用手册也大量涉及将栅极驱动器用作变压器、这可能对您的直流/直流转换器设计有用。  

    此外、只使用高侧 FET 也可以。 我们看到只有一个高侧 FET 的系统以及带有背对背 FET 的系统。  

    如果您有任何其他问题或这些问题对您有帮助、敬请告知。

    谢谢。

    资浩

    [/quote]
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    您好、Zihao、

    再次感谢您的杰出帮助!

    好的、我接着实施了我最初发送给大家的 UCC27712电路。

    当我只实施了上半部分时、完全没有效果。

    但是、当我添加到下部 FET (使用 HI 的补码驱动 LI)时、它运行得非常漂亮!

    我在上下 FET 的源极/漏极连接处得到了干净、快速的开关。

    但是、我在 UCC27712的规格表中注意到、HS 引脚允许的最大电压(VHS)为100V wrt VSS...

    我的系统需要我至少达到125V、最好是144V、以避免输出端100%准时。

    是否有 UCC27712等可以处理高于100V VHS 的器件?

    再次感谢您的帮助!!

    此致、

    J·普拉巴卡尔

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    还有,Zihao,

    我对您的陈述感到困惑、您的陈述是"...用于不具有互锁功能的设备"

    我认为您指的不是 UVLO、因为 UCC27288也具有 UVLO ...

    我有一个可以提供12VDC 800mA 的隔离式直流/直流转换器

    我可以使用它为 VHB 而不是自举电路供电吗?

    另外、能否使用一个直流/直流转换器为两个 UCC27712器件供电?

    再次感谢!

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    您好、Jay、

    是否有类似 UCC27712的设备可以处理高于100V 的 VHS?

    对于 UCC27712、HS 可处理大于100V 的电压(按 此处链接的数据表可高达600V)。 您只需确保不违反 HB-HS 规范即可、因为它可能会导致器件故障。  

    我对您的陈述感到困惑,"...在没有互锁的设备上工作"[/报价]

    互锁功能可防止两个输出同时打开。 由于您不能同时开启两个输出、前面提到的有关电荷泵的文档在其示例中未使用 UCC27712 (但您仍可以拥有专为 UCC27712设计的电荷泵)。 UCC27288不具有互锁特性。  

    此外,能否使用一个 DC-DC 转换器为两个 UCC27712器件供电?

    我不建议使用该方法。   我的一个示例问题是器件的 HS 连接在一起时处于不同的电压电平、这可能会导致问题。 我更希望每个部件都有电源。  

    我能否用它来为 VHB 而不是自举电路供电?

    您当然可以使用隔离式 直流/直流转换器 为器件的高侧供电!  

    我将再次在这里放置有关偏置高侧的常见问题解答 、但使用隔离式转换器为器件供电的做法似乎正确。

    请告诉我、这是否有助于回答您的问题、或者您有任何其他问题。

    谢谢。

    资浩

    [/quote]
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    这是很好的,紫豪!

    最后一个问题:

    如果我想并联2组背对背 FET (以便分散热负载)、能否使用其中一个 UCC27712来驱动2对 FET?

    我会增加引导电容器和充电电容器、以解决增加的4个 FET 的栅极电容。

    请查看随附的原理图、看看是否有任何让您印象深刻的产品?

    e2e.ti.com/.../BackToBackNFETDriveParallelled.pdf

    再次感谢您的大力支持、Zihao!

    此致、

    杰伊·P

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    您好、Jay、

    是的、您应该能够按照自己的设置来驱动 FET、并且就像您提到的、您需要考虑栅极电容并调整系统中的一些组件值以适应您是否进行了此设置。 一个小惊喜是、我们 的 网站上提供了此器件的模型 、您可以使用这些模型来进行仿真、确保值良好、我们的 数据表中 也提供了一些公式、这些公式也会有所帮助!

    如果您有任何其他问题或这些问题对您有帮助、敬请告知。

    谢谢。

    资浩

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    您太棒了!

    非常感谢

    此致

    杰伊·P