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[参考译文] UCC5390-Q1:使用 UCC5390-Q1的 IGBT 上的高 VCE SAT

Guru**** 2378650 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC5390-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/1352143/ucc5390-q1-high-vce-sat-on-igbt-using-ucc5390-q1

器件型号:UCC5390-Q1

您好!

我们将 IGBT 晶体管 IKW40T120用作低侧开关、其8脉冲序列为5kHz (D=0.5)、其中 VGE = 15V。 电源为800V、我们希望以瞬时30A 电流使用此设备。 每3秒应用一次每列8个脉冲。 负载为电阻性负载(5W 陶瓷 R 接线)。 我们使用 e2e.ti.com/.../driver-esq.zipaUCC5390-Q1作为驱动器。

经过一些测试、我们发现 VCE (SAT)大约为100-120伏。 然后、我将电源电压降至600伏(VCE 为35伏)、再降至400伏(VCE 为6-8伏)。 所有这些测试都是在相同负载(970欧姆)下进行的。

附加的.zip 中提供了 PCB 和驱动器及输出级原理图以及示波器波形的屏幕截图。 在 PCB 和原理图上、您可以看到有两个晶体管(Q5和 Q1)、其中一个未组装。

Newfile1 - newfile 4:Vge (浅蓝色)、VCE (黄色)。

Output1 -输出5:Vload (负载为940欧姆)。 您可以将该值除以940以获得电流。 此负载由2 x 470欧姆5 W 线绕陶瓷电阻器组成。

测量是使用800伏电源完成的。

驱动器电源电压为15V (通过输入为24V 的7815、输出端具有680uF 电解电容器+ 100nF 陶瓷电容器)。

看到 VGE 从0V 变为+15V 时出现振荡、我怀疑是7815稳压器。 Vcc2中的电压也以 VGE 中相同的方式波动、在10 MHz PSU 中显示振荡;因此我使用了另一个-15MHz:同样的事情不断发生。

我将用 x10测量栅极电压、用 x100测量输出、并使用 VCE (具有重要的失调电压、您将看到能够测量饱和)。

它是驱动器级正确稳定了吗? 您能给我一些反馈吗?



提前感谢

安德烈斯

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    您好、Andr é s

    我在这些图像中都没有看到高稳态 VCE_SAT。 黄色的 CH1线在它们应该是的时候全部下降到接近0V。 100-120V 是否指下降沿尾端的点?

    闭合实际开关时、始终会有一些串联的电感、而在另一侧会有一些电容。 这会在开关闭合时导致 LC 谐振。 在闭合具有高压的开关时、必须考虑这一点。

    VGE 上的振铃通常只是 VCE 上的高电压振铃的耦合。 但在 Newfile4中、我看不到 CH1 VCE 上的振铃与 VGE 上的振铃相匹配。 这是不寻常的。 CH1探测带宽是否超过15.62MHz 的振铃带宽?

    这可能只是驱动器和栅极之间的谐振。  HR2220V801R-10看起来更像是纯电感器、而非铁氧体磁珠。 您是否可以将其短路、看看谐振是否具有更好的阻尼?

    此致、

    肖恩

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    你好 Sean、

    很抱歉耽误你的时间。 这是使用20V/div 和 CH1的一些负偏移的捕捉。  

    我将使用 Hantek T3100探头(系统带宽 直流~100MHz)和 Rigol DS2102A 示波器。

    我们使用的铁氧体磁珠为 7427512  

    在短接之后、共振变得比现在大得多(3倍)

    此致

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    尊敬的 Andres:

    令人惊讶的是、没有映射到此 VGE 振铃的 VCE 振铃。 该 IGBT 的跨导为21s、因此应进行耦合。 IGBT 本身可能存在内部谐振?

    听起来铁氧体磁珠会产生很大的影响。 可能答案是将两个串联在一起、或者使用不同的磁珠来抑制这种谐振。  

    但是、减缓栅极充电会导致开关损耗。 通常、最好改进大功率逆变器的布局和去耦、以消除谐振频率。 如果可以发现开关节点/高压总线振铃、就可以开始确定在何处添加缓冲器或缩短电源布线。

    此致、

    肖恩

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    Sean、您好!

    在一些测试后、我们发现使用-5V 的电源为驱动器的 Vee、饱和电压降至3、2V (尽管我读到这只会改善从 Vcc 到 GND 的负瞬态、使其更快)。 可能带有正电压尖峰的高噪声 GND 没有任何帮助。
    是否始终建议为驱动器的 Vee 使用负电源?
    提前感谢
    此致