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[参考译文] UCC27223:在上电时锁定

Guru**** 1807890 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27223, LM2104, UCC27311A
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/1430222/ucc27223-locking-up-at-power-up

器件型号:UCC27223
Thread 中讨论的其他器件: LM2104UCC27311A

工具与软件:

参考数据表中的原理图、复制如下:

我将获得非常可预测、非常可重复的意外行为、如下所示:

-首次向 VIN 施加电压时, IC 不会启动, VOUT 保持低电平(也称为冷启动)。  PWM 输入和 ENBL 输入时序会在下面的示波器图中显示。

-接下来,如果 VIN 下降到0V ,然后 VIN 重新打开 应用 、VOUT 将启动、并且系统的行为正常(即热启动)。

相反,如果 VIN 下降到0V ,然后 VIN 重新打开 50秒后 、IC 不启动、VOUT 保持低电平、与冷启动相同。  

-当电路被"锁定"但 VIN 仍然接通时、如果我把 ENBL 降到低电平、然后再变为高电平、UCC27223不会启动、即它仍然被锁闭。

-当电路被"锁住"但 VIN 仍然接通时、如果我把 PWM 输入降低到低电平、然后再变为高电平、UCC27223不启动、也就是说它仍然被锁闭。

我在示波器上捕获了"冷启动"和"热启动"事件、如下所示。 CH1 (蓝色)= VIN、5V/div。 CH2 (绿色)= VLO、2V/div。 CH3 (红色)= ENBL、2V/div。 CH4 (品红色)= IN (PWM 输入) 2V/div。

无启动映像(冷启动)、2ms/div:

正常启动(热启动)、2ms/div:

启动前、在上述图像中、我看不到 ENBL 或信号的任何差异、从而使我有理由认为这些信号导致了锁定。  我确实注意到 VLO (Ch2)在 VIN 导通之前的热启动期间以稍高的电压(约0.4V)启动、指示 VLO 未完全衰减到零。

有关电路的其他信息:R1 = 4.7欧姆。 C1 = 100nF。  FET 的总栅极电荷为31nC。  我将 C1增加到200nF、但没有任何影响。

在 ENBL 到 GND 之间有一个360K 电阻器。  由于 UCC27223内部具有110k 阻抗、这会将 ENBL 电压限制在大约5V。  我也曾尝试添加一个与我的360k 电阻器并联的100nF 电容器来减缓 ENBL 信号的上升。  这没有任何效果(除了减缓 ENBL 信号的上升)-所述的启动异常情况不变。

C2 = 2.2uF + 100nF (并联)。  CIN = 3 x 10uF (0805)+ 100nF (并联)。

电路中没有 Cout 电容。  我曾尝试添加 Cout (.1uF 陶瓷、100uF 电解)、但在启动时得到相同的结果。

在我看来、UCC27223中有一些内部电路不喜欢启动排序、或者正在学习有关电路的知识。  该器件首次启动失败、但如果电源循环、同时此信息保留在 UCC27223内部(在40秒的时间窗口内)、UCC27223将允许在电源循环时输出开启。

通过导通与16V 电池串联的 PFET 来施加 VIN 电源。  如果我改为使用相对缓慢斜升的台式电源(20ms) 作为电源、则不管 UCC27223关闭多长时间、绝不会发生锁定。

缓慢打开 PFET 可能是不可行的。  然而、我可以将 PFET 打开10ms、关闭100mS、然后重新开启(或类似的东西)作为权变措施。  但是、我不想使用这个"技巧"、直到我了解问题的根本原因。

  • 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!

    在第一个示波器屏幕截图中我没有看到 PWM 输入开关。 在 PMW 输入开始切换前、输出不会打开。

    是否删除并重新应用 VIN 后的第二个屏幕截图?  

    这也是一款非常旧的器件、我建议改用较新的替代器件  、例如 LM2104或 UCC27311A

    谢谢!

    Walter

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    感谢您的答复。

    CH4 (品红色)是 PWM 输入信号。  该信号在 EN (Ch3、红色)变为高电平之前为高电平。  PWM 信号没有振荡/打开和关闭。  该信号由迟滞反馈生成、因此在高侧 FET 首次导通之前、PWM 保持高电平。  在第一个屏幕截图中、UCC27223未开启:它被锁 闭。 第二个屏幕截图是删除 VIN 并重新应用后。  如果这个电源循环在40秒内完成、UCC27223将开始正常运行。  如果断电超过50秒、则施加电源会导致 UCC27223闭锁且不会启动、这与冷启动相同。

    正如我在上一篇文章中所述、如果在不循环通电的情况下将 PWM 先降到低电平、然后再降至高电平、则电路无法启动。  此外、对 EN 信号进行循环也不允许电路启动。

    我将介绍一下您建议的器件。  我希望我早点知道。

    更新了:我查看了 LM2104和 UCC27311A。  27223也没有预测性栅极驱动特性。  我在300kHz 至400kHz 的频率下进行开关(迟滞模式、因此频率会变化)。  效率非常重要(电池供电设备)。  我在预测性栅极驱动器上被"出售"、但现在您让我想知道固定死区时间是否可行。  对于 UCC27311A、我需要为低侧 PWM 输入添加逆变器、这当然不是世界末日。  我很想知道 TI 是否发现预测性栅极驱动没有太大用处/销售功能、这就是它为什么要贬值的原因。

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    您好!

    您能否发送 PWM 输入迟滞电路原理图?  

    预测性栅极驱动功能似乎仅在20年前用于 UCC27221/2/3器件。 我会询问我的团队是否有更好的替代解决方案。

    谢谢!

    Walter

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    您好、Walter、

    我无法公开共享电路。  我会向您发送朋友请求、也许我们可以解决一些问题。  在进一步考虑 UCC27223的内部工作原理并缺乏说明后、我想知道问题是否出在电荷泵中:在首次启动时、由于时序控制、C1未充满电以支持高侧导通。  如果电源下电上电然后再次接通、则 C1会充电到足以在 EN 信号变为高电平时导通 Q1。

    这是否合理/这是否可能?  对于测试该理论的最佳方式、您有什么建议吗?

    此致、

    Jeff

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    尊敬的 Jeff:

    关闭该主题以回复消息。

    谢谢!

    Walter

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    已确认:由于中 ENBL、VIN、VLO 和 PWM 的上电时序、Q2未执行初始导通以便为 C1充电。  然后、当 ENBL 信号变为高电平时、C1上没有电压来驱动高侧 FET。

    感谢 Walter 的帮助。