ZHCABN2 February   2022 UCC14240-Q1

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1 引言
    1. 1.1 引脚配置和功能
  4. 2 三相牵引逆变器
  5. 3 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. 4 单路正隔离式输出电压
  7. 5 双路正负输出电压
  8. 6 双路正输出电压
  9. 7 电容器选型
  10. 8 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. 9 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

与图 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。