ZHCABN2 February   2022 UCC14240-Q1

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 引言
    1. 1.1 引脚配置和功能
  4. 三相牵引逆变器
  5. 栅极驱动偏置要求
    1. 3.1 栅极驱动偏置架构
    2. 3.2 IGBT 与 SiC
    3. 3.3 确定所需偏置电源
    4. 3.4 输入电压要求
    5. 3.5 输出电压要求
  6. 单路正隔离式输出电压
  7. 双路正负输出电压
  8. 双路正输出电压
  9. 电容器选型
  10. RLIM 限流电阻器
    1. 8.1 RLIM 功能描述
    2. 8.2 RLIM 双路输出配置
      1. 8.2.1 CVEE 高于标称值且 CVDD 低于标称值
      2. 8.2.2 CVEE 低于标称值且 CVDD 高于标称值
      3. 8.2.3 栅极驱动器静态电流:IQ_VEE > IQ_VDD
      4. 8.2.4 栅极驱动器静态电流:IQ_VEE < IQ_VDD
      5. 8.2.5 CVEE 高于标称值且 CVDD 低于标称值:IQ_VEE > IQ_VDD
      6. 8.2.6 CVEE 低于标称值且 CVDD 高于标称值:IQ_VEE < IQ_VDD
    3. 8.3 RLIM 单路输出配置
  11. UCC14240-Q1 Excel 设计计算器工具
  12. 10散热注意事项
    1. 10.1 热阻
    2. 10.2 结至顶部热特性参数
    3. 10.3 热性能测量和 TJ 计算示例
  13. 11使能 (ENA) 和电源正常引脚 (/PG)
  14. 12PCB 布局布线注意事项
  15. 13参考设计示例
  16. 14总结
  17. 15参考文献

双路正负输出电压

为了在半桥应用中获得最佳的开关性能和针对 dV/dt 感应导通的稳健性,许多 SiC MOSFET 和 IGBT 都在关断期间受益于负 VEE 电压。当按如图 5-1 所示进行配置时,UCC14240-Q1 极大地简化了建立双路正负隔离式输出电压轨的任务。


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图 5-1 双路正负隔离式输出

图 4-1 的单路隔离式输出情况类似,总 VDD-VEE 仍设置为 +20V,由 R2 和 R4 分压器确定,中点连接到 FBVDD(引脚 34)。然而,反馈引脚 FBVDD(引脚 34)和 FBVEE(引脚 33)现在是分开的,并且引入了第二个电阻分压器 R3 和 R5,其中点连接到 FBVEE(引脚 33)。R3 和 R5 在 2.5V<VEE<VDD-VEE 范围内的任意位置设置 VEE 调节点。VDD 和 VEE 之间的电容分压器在中点建立了一个显示为 COM 的虚拟基准。COM 是相对于 VEE 的正电压基准,也是 VEE 电阻分压器的连接点。电容分压器的选型将在Topic Link Label7部分详细介绍。FBVEE 电阻分压器通过选择 R5 来确定,然后可以根据Equation9计算 R3

Equation9. R3=R5×COM-VEE-2.5 V2.5 V

参考图 5-1 的示例电路,经过调节的次级侧总电压为 VDD-VEE = +20V,COM 相对于 VEE 为 +5V。将 COM = +5V 和 VEE = 0V(次级侧参考点)代入Equation9 以简化为 R3=R5。为了获得最高的电压设定点精度,请考虑使用容差为 0.1% 的电阻器,其中较低的电阻器 R5 与 VEEA (U1-35) 处的 UCC14240-Q1 内部电压基准共享相同的参考点。对于双路隔离式输出配置,与单路输出配置相比,引入 C1、C5 电容分压器重新定义了 VDD 参考点。双路输出配置中的 VDD 现在可通过 VDD = +20V-COM = +20V-(+5V) = +15V 和 VEE= 0V-COM= 0V-(+5V) = -5V 来计算。UCC14240-Q1,为使任何 SiC/IGBT 栅极驱动器 IC 相对于 COM 偏置而建立的双路正负电压轨现在定义为:VDD = +15V,VEE = -5V。

注意:探测硬件时,请勿将示波器电压探头接地线连接到 COM。由于 COM 是悬空的,并且示波器以接地为基准,故将探头接地连接到 COM 会导致 UCC14240-Q1 启动失败。在 UCC14240-Q1 次级上进行的所有示波器电压探头测量都应以 VEE 为基准。