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[参考译文] UCC27223:在输入电压高于11.7V 时关断

Guru**** 2508405 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27223

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/1208123/ucc27223-shutdown-at-input-voltages-above-11-7v

器件型号:UCC27223

我正在使用 UCC27223开发电源。  在我的测试板上、我正在使用信号发生器为 IN 端子提供 PWM。  我能够改变占空比和频率。  电源的负载是一个工作电压大约为3V 和3A 的高电流 LED。   

我的目标输入电压是10-17Vdc。  我的发现是、UCC27223在低于11.7V 的输入电压下按预期工作。  当我将输入电压增加到高于此值时、LED 闪烁并关闭。  我已经研究了栅极驱动器上的瞬变、没有看到任何异常情况。  无论运行频率(从200-500kHz)和 PWM 占空比(从10%到45%)如何、输出都会在相同的输入电压(11.7V)下关闭。  这不会对电路造成损坏、因为降低输入电压会导致输出恢复。  我还想知道缺少输出滤波和/或低输出电压是否导致控制器认为在实际上没有击穿的情况下出现击穿、然后控制器将关闭栅极驱动器。

请提供有关如何进一步调查的建议。  如果您需要一些 "范围波形"、请告诉我。

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    下面是一些波形:

    CH1:IN 信号、Ch2:高侧栅极

    通道1:IN 信号、通道2:低侧栅极:

    CH1:VIN、Ch2:经过电感器的输出(无滤波电容器):

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    Jeff、您好!

    能够至少提供栅极驱动器和动力总成块的原理图。 还要确保调用 VDD 电压范围和 VIN 到功率级范围。

    如果您不想在公共论坛上展示原理图、有一种方法可以通过好友请求进行私下共享。 然后、我们可以在公共论坛之外进行通信。

    目前尚不清楚为什么在较高 VIN 下运行会触发某种关闭操作、我预计控制器可能会检测到某种故障。

    同样、对于图、可以在一个图上看到驱动器信号 G1、G2、SW 和、并在一个图上看到 G1、G2、SW 和电感器电流。 记录运行稳定的最高 VIN 处的波形图。

    此致、

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    Richard、您好!

    感谢您的答复。  当我按照您的建议开始测量信号时、我注意到电感器电流上有很多振铃。  因此我认为我使用的值(10uH)太远。  我不知道如何得出该值、因为我在 UCC27223数据表中没有看到任何有关电感器选择的信息。  在任何情况下、我都能够使用与输出电感器串联的100m Ω 电阻器在500kHz 信号输入下将输入电压增加到17V (用于测量电流)。  我不打算说问题已经解决、但我将继续调查并发布我的发现。  如果您注意到有关使用 UCC27223选择电感器的应用手册、我肯定会读一下、否则我会回到基础知识并搞清楚。  在同一时间,我会给你一张照片,我的板的底部。

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    Jeff、您好!

    有趣的照片板,生活长和繁荣。 与驱动器本身相比、输出电感器的选择更取决于动力总成的要求。 通常、目标电感取决于开关频率和峰峰值电感器纹波电流。  
    当您有一些更新或其他问题时、请告诉我们、我们可以为您提供帮助。

    此致、

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    我相信我已经了解了问题的根本原因-这不是我以前认为的。

    在我最初的帖子中、我提到我将使用信号发生器对 IN 信号进行测试。  当时、我要使用的 PWM 信号为0到4V。  使用此 IN 信号、当 VDD 增加到高于11.7V 时、输出将关闭。

    昨天、当我进行测试时、我恰好使用了0至5V 的 PWM。  借助此 PWM、如果 PWM 频率为500kHz、我可以将 VDD 提高至17V。  我发现、如果我将 PWM 频率降低到250kHz (VDD 关闭)、我只能在输出关闭之前将 VDD 增加到~14V。

    中的数据表规格不明确。  所述为最小值/典型值/最大值、但这是什么意思?  我观察到的是、IN 信号与 VDD 和工作频率存在一些相关性。  当我将 PWM 信号增加到0到6V 时、我能够在250到500kHz 的任何频率下工作、VDD 在10到17V 的任何频率下工作。  我想这可能与 VLO/PVLO 电压有关?

    下面显示了我正在使用的基本电路。

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    Jeff、您好!

    感谢您的更新。 我查看了数据表、对于 IN 信号、阈值范围应该与您刚才所测试的4-5V PWM 兼容。 目前尚不清楚为什么6V PWM 能够解决关于 VIN 和频率的运行问题。

    我确实看到了在保持 VHI 偏置方面可能存在的问题。 我看到您显示了一个1uF 启动电容器、并且我查看了 MOSFET 数据表、其中显示了 MOSFET 的~14nC 栅极电荷。 使用自举偏置驱动器、我们建议不要使自举电容器过大、因为这会导致电容器的充电时间更长。 使用 Mosfefet 栅极电荷并以0.2V 低纹波为目标、100nF 就足够了。 还可以提供与 VHI 引脚串联的 R3值吗? 如果该值过大、可能会导致高侧驱动器中出现过大的电压。  

    您能否尝试100nF 的减小引导电容器值、以查看是否有任何改进? 并提供 R3值? 我将查看基于 VDD 或 VLO 的 IN 阈值是否存在暗示依赖性、但到目前为止看起来不是这样的。

    此致、

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    Richard、您好!

    感谢您抽出宝贵时间快速与我联系。  我对 R3使用了10欧姆。  请告诉我、您认为最好降低电流或将其短路。  我要将 C3更改为100nF、并在今天晚些时候发布结果。

    此致、

    杰夫

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    Jeff、您好!

    R3的10欧姆听起来很大、我会担心 R3上的压降、因为驱动器电流会导致 VHI 下降太低。 您可以尝试1欧姆还是短路。 如果您想在栅极驱动中增大一些电阻、我建议在栅极驱动器输出和 MOSFET 栅极之间增大一些电阻。

    此致、

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    将 R3更改为0欧姆、将 C3更改为100nF 对我看到的问题没有影响。  我拍摄了一段视频、其中展示了当 IN 为0到4V 时、随着输入电压的增加、输出会关闭。  然后、我将增加到0到6V、显示我可以将输入电压一直调节到17V。  一次性完成所有操作、无需编辑。  唯一的变化是 IN 信号的电压电平。

    如果你"朋友"我(或任何其他)我可以给你发送一个链接到视频下载。  本机文件是450兆,我在这里上传的是较低的分辨率- 50兆。

    e2e.ti.com/.../shutdown-example.mp4

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    Jeff、您好!

    我能够以足够高的分辨率观看视频、以查看您所描述的行为。 驱动器数据表中仍不清楚为什么增加输入振幅会产生影响。  

    您能否检查 VLO/PVLO 信号、看看在您提高 VIN 直流电平时是否存在过多纹波或增加噪声?  

    另外、大致看一下布局以及 SW 和 SWS、G2和 G2S 的连接也会有所帮助。 我想你可以通过朋友的请求通过私人通信分享这些。

    此致、

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    关于 VLO/PVLO:根据数据表、无论输入电压如何、VLO 都应保持在6.5V 左右。  但事实并非如此。

    条件:信号频率为250kHz、PWM 为0至6V
    VDD VLO   
    10     7.0
    11     7.7
    12     8.4
    13     9.1
    14     9.6
    15 10.3    
    16   10.6
    17 10.7    

    条件:500kHz IN 信号、0至6V PWM
    VDD VLO   
    10      6.7
    11      6.7
    12      7.3
    13      7.7
    14      8.2
    15      8.4
    16      8.5
    17      8.9

    条件:信号频率为250kHz、0至4V PWM
    VDD VLO   
    10    6.7
    11     ~7V、输出关断

    条件:信号中500kHz、0至4V PWM
    VDD VLO   
    10    6.7
    11 6.9     
    12   ~7V、输出关断

    在任何情况下、VLO 上都不存在过多的噪声或纹波。  我要抓取不同的电路板并将其连接起来-可能 VLO 稳压器被烧断。

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    关于 VLO/PVLO:根据数据表、无论输入电压如何、VLO 都应保持在6.5V 左右。  但事实并非如此。

    条件:信号频率为250kHz、PWM 为0至6V
    VDD VLO   
    10     7.0
    11     7.7
    12     8.4
    13     9.1
    14     9.6
    15 10.3    
    16   10.6
    17 10.7    

    条件:500kHz IN 信号、0至6V PWM
    VDD VLO   
    10      6.7
    11      6.7
    12      7.3
    13      7.7
    14      8.2
    15      8.4
    16      8.5
    17      8.9

    条件:信号频率为250kHz、0至4V PWM
    VDD VLO   
    10    6.7
    11     ~7V、输出关断

    条件:信号中500kHz、0至4V PWM
    VDD VLO   
    10    6.7
    11 6.9     
    12   ~7V、输出关断

    在任何情况下、VLO 上都不存在过多的噪声或纹波。  我要抓取不同的电路板并将其连接起来-可能 VLO 稳压器被烧断。

    编辑/更新:在第二块电路板上、无论输入电压如何、VLO 都保持稳定。  可能是我在 测试期间的某个时候将 VLO 短接至 VDD、并损坏了稳压器。 总之、故障模式是如果 VLO 稳压器损坏、IC 不会完全停止工作、而只是部分停止工作。  它可以在某些条件下继续工作。  总之、检查 VLO 以确保它是经过稳压的6.5Vdc。

  • 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。

    Jeff、您好!

    感谢您确认这一问题的调查结果,使论坛上的其他人受益。 这对我们在未来也有帮助。

    此致、