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[参考译文] UCC27537:输入 PWM 和栅极输出端振荡导致的 EMC 问题(UCC27537DBVR)

Guru**** 2379650 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27537
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/1440626/ucc27537-emc-issue-due-to-oscillation-on-the-input-pwm-and-gate-output-ucc27537dbvr

器件型号:UCC27537

工具与软件:

大家好!
在我们的项目中、 我们计划对 MOSFET BSC123N08使用 UCC27537DBVR 驱动程序 IC。 我们以前使用过5020YM IC 驱动器、现在我们想替换您的产品。
为了更好地理解、我将附上原理图的一部分、该部分可以为您提供概述:
但我们在输入 PWM 中遇到了许多困难、而输入 PWM 来自栅极 MOSFET 的 MCU 和 OUT 信号。
来自 MCU 的输入 PWM:
从 DRV 到栅极的输出:

 
虽然 MI5020YM 的一切都很顺利、但 UCC27537DBVR 的问题仍很多 、并导致 EMC 故障。
您能否告诉我、对于 UCC27537DBVR 、我是否应该在原理图上添加任何其他器件?
此致、
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    嗨、

    感谢您向 TI 提出有关 UCC27537的问题。

    关于原理图、我有几项建议。

    1.我们建议在靠近栅极驱动器的输入引脚上放置一个 RC 滤波器。 元件的典型范围为0-100欧姆和10-100pF。 这将有助于降低从 MCU 输入端看到的噪声。

    2.对于输出端的纹波、这在很大程度上是输入端的噪声结果、因为驱动器由于输入噪声而接收混合信号。

    3.请确保 C408尽可能靠近驱动器放置。 您还可以在驱动器旁边与 C408并联100nF、以实现瞬态响应。

    4.调整栅极电阻 R402也会通过限制输出电流来影响输出的上升沿和下降沿。

    5.对于 EN 使能、也可以将其连接到18V 电源轨。

    6.布局对于噪声也很重要。 到 MOSFET 的栅极驱动路径应尽可能短并具有较宽的布线。 VDD 和 GND 等高电流路径也应具有宽引线。

    如果还有其他问题、请告诉我。

    谢谢!

    William Moore

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    嗨、

    是否有解决此问题或响应我的上述问题的任何更新?

    谢谢!

    William Moore

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    您好!

    我希望你做得好。

    感谢您的关注、您很好。

    实际上、我们发现 MIC5020YM 的上升时间约为1us、 UCC27537DBVR 的上升时间  约为100ns。
    因此 MIC5020的速度逐渐变慢、这使 EMC 变得更好。
    此电路中的 MOSFET 为 BSC123N08。



    我更改了中的 Rgate  10. Ω Ω 至511Ω。  使用近场探头时、辐射降低得多、MOSFET 的 P 散  热= 1.4W、PCB 的工作时间超过3小时、而 MOSFET 根本不是很热。 今天、PCB 将由 GTEM 单元进行测试、我将在我的办公室使用 Picolog 工具进行测试、获得温度图、以证明 MOSFET 不会被烧坏。

    你有什么其他建议吗?

    好的、

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    嗨、

    感谢您的更新、很高兴听到他们找到了栅极电阻增加的解决方案。

    在我的先前注释中添加了注释、如果 EN 在 VDD > 15V 时直接连接到 VDD、则应添加一个150 Ω 串联电阻器。

    必须限制上升/下降时间的另一种选择是添加栅源极电容(Cgs)、然后可以减小 Rgate 一些。 因此、可以通过 Cgs 和 Rgate 的组合来缩短上升时间以匹配较低电流驱动器。

    如果还有其他问题、请告诉我。

    谢谢!

    William Moore

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    William、您好!

    感谢所有的支持。

    实际上,没有他们,我可以用你的建议解决它. 此外、使用新电阻器时、P 耗散仅为1.4W、MOSFET 温度为33℃

    我现在计划对 PCB 进行一些修改、以实现更好的 EMC 结果。 我观察到71MHz 处出现峰值、并在使用近场探头进行进一步检查后、检测到保护二极管 D400 (STPS10M60SF)上存在辐射。 此外、使用示波器进行的电压测量表明在上升时间内出现振荡。

    下面的原理图显示了 D400、我在71MHz 处有一些辐射。


    下面的屏幕截图显示了 D400 (正好是电机)的上升时间、其中显示了一些小的振荡。


    您现在是否建议我为二极管添加缓冲器? 还是更改二极管类型? 因为我认为增加栅极电阻器不再有意义:)

    此致、
    哈尼


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    嗨、Hani、

    很高兴听到您能够通过我的建议纠正这种情况。

    至于为动力总成提供二极管选择建议、我不提供任何建议。 我确实同意、更改栅极电阻不会对您看到的情况产生太大的影响。 缓冲器或二极管变化可能会在您看到的情况下有所帮助、但这超出了二极管的工作范围、并且超出了我的专业范围。

    谢谢!

    William Moore

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    非常感谢 William、

    我从你那里学到了很多。

    祝你度过美好的一天!

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    嗨、Hani、

    不客气! 我希望您也能度过美好的一天。 如有任何进一步问题、请随时与我们联系。

    谢谢!

    William Moore