This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] UCC21750:栅极驱动器错误 UVLO 触发、就绪引脚变为低电平

Guru**** 2382310 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC21750
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/1383494/ucc21750-gate-driver-false-uvlo-triggering-ready-pin-goes-low

主题中讨论的其他器件:UCC21750

工具与软件:

尊敬的所有人:

我正在使用 UCC21750栅极驱动器来驱动三个半桥 SiC 电源模块(MSCSM120AM02CT6LIAG)。

遗憾的是、在转换器调制期间、READY 引脚变为低电平、在600 µs 附近禁用调制。 根据数据表、这是由欠压事件(UVLO)导致的。 但是、我已经监测了栅极驱动器引脚的所有电压、没有检测到任何问题。 栅极驱动器的电源引脚附近有许多陶瓷电容器。

以下是一些其他详细信息:

-其他引脚处于正常状态(即未检测到故障),驱动信号正确。
-栅极驱动器正在驱动电流缓冲器,因此其输出端的电流受到限制。
-仅当转换器的直流母线电压高于200 V 时、READY 引脚才会触发
最奇怪的是,当我保持散热器悬空(即未连接到接地或连接到 CY 电容器)时,我可以部分解决问题(即,我可以使用800V 的直流链路电压操作转换器)。
-栅极驱动器的初级侧提供+5V 电压、次级侧使用6W MGJ6D122005DC 绝缘直流/直流电源转换器(+20V/-5V 电压)。
-即使我在低开关频率下操作转换器,即10 kHz,问题也会出现。
-我已经建立了第二个相同的转换器,它有相同的问题。
-目前,我正在测试逆变器与地面绝缘的三相电感器。
-我试图将 dv/dt 降低到10 V/ns ,但这只部分缓解了问题。

我对如何解决这一问题犹豫不决。 过去几年、我在多个项目中使用了这种栅极驱动器、没有出现任何问题。
可以帮帮我吗?

提前感谢您。

  • 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。

    您好、Fausto:  

    欢迎来到 E2E! 为了更好地了解系统并帮助您解决问题、我有以下问题/注释:  

    • 您能帮助分享栅极驱动器部分的原理图和布局吗? 我对布局特别感兴趣、因为您提到在先前的项目中 UCC21750没有遇到任何问题。  
    • 每次运行系统时是否都会出现此问题? 这是局限于一个栅极驱动器位置、还是在电路板上随机发生?  
    • 发生这种情况时、您有没有记录波形?  
    • RDY 触发
      • 有时、我们会看到电源上的毛刺脉冲导致 RDY 变为低电平、这是正常行为。 我建议使用更高带宽的探头(理想情况下为1GHz)来检查 VCC 和 VDD 电源、并确保没有电压骤降、甚至是瞬间降至 UVLO 阈值以下。  
        • 我还建议发送整个波形、以便我可以仔细查看
      • 除了 RDY 正常触发之外、 我们还需要检查其他引脚上的电压是否超过绝对最大电压  
        • 发生这种情况时、您是否可以尝试使用高带宽探头和短接地环路来探测 OUTH/OUTL、AIN 和 DESAT?  
        • 如果您有任何捕获的波形、也可以随意分享
      • 要进一步调试系统噪声是否导致了该问题-
        • 您是否能够尝试增加栅极电阻值以进一步降低 dV/dt?  
        • 您能否尝试使用铜带(顶部+底部)完全屏蔽栅极驱动器以查看情况是否有所改善?  
        • 我想朝这个方向前进、因为您提到了将散热器悬空可以解决问题-因此可能与辐射噪声有关。  

    请告诉我您拥有的任何测试结果。  

    谢谢!  

    Vivian

  • 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。

    尊敬的 Vivian:

    感谢您的及时回复。

    附加在这里、您可以找到原理图。 请不要对大量额外组件感到震惊;添加这些组件是为了创建额外的电流缓冲器、同时保持软关断功能。 我遇到的唯一问题是 IC 栅极驱动器。

    -每次直流链路电压超过200 V 且散热器接地时都会出现此问题。 所有高侧栅极驱动器都会发生这种情况(尽管我无法100%确定、但低侧栅极驱动器似乎运行良好)。

    -我目前没有任何记录的波形,但我可以保存下星期,如果需要。 请告诉我您需要哪些具体测量。

    -I 使用光电耦合探头(有限带宽为40 MHz )测量驱动器引脚的电压,确保系统不会受到干扰。 我将使用单端1GHz 探头重复测量。 请注意、IC 栅极驱动器的电源引脚附近有许多电容器。 根据数据表、欠压事件的持续时间应约为10 µs。 我尚未检查过压、但我将进行检查。

    我测量了 OUTH/OUTL 和 DESAT 引脚,没有发现任何异常。 我还没有测量 AIN、但我也可以这样做。

    -我已经尝试了屏蔽闸极驱动器(使用铜屏蔽)和增加闸极电阻。 通过这些调整、我能够在误差发生之前达到270V 的直流链路电压。

    -虽然我同意您关于辐射噪声的建议,但缓慢的换向动力学和出现问题时相对较低的电压使我认为可能存在更严重的潜在问题。

    -如上所述,我还没有记录波形,但我可以在需要时捕获一些波形。

    非常感谢您访问 help.e2e.ti.com/.../images_5F00_driver.pdf e2e.ti.com/.../driver_5F00_xH.pdf

  • 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。

    您好、Fausto:  

    感谢您的原理图。 似乎电源引脚上有大量电容器。

    在本例中、波形将非常有用。 请参阅我在上面写的有关建议捕获的波形的消息。  

    即使系统的总线电压很低、系统中也存在辐射噪声。 它可以来自各种位置:开关电源模块、偏置电源、流经汇流条的电源开关 di/dt 等 与大环路相结合的高电流路径也有辐射噪声的潜力、例如30A 缓冲器和栅极之间的环路、因为它只有0.125 Ω 的导通电阻和非常小的关断电阻。 因此、我建议捕获波形以更好地理解。 另一种可能尝试的方法是使用铜带分别屏蔽电源模块和电源、因此我们可以了解这两个潜在来源产生的辐射噪声降低是否会影响栅极驱动器的运行。 另外、我想确保的是、之前提到增大栅极电阻时、您是指增大 IXDD630MYI 的输出电阻、对吗? 它大于0.125 Ω。  

    请告诉我任何更新-谢谢。  

    Vivian