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

PCB 布局布线注意事项

外部元件最少意味着 PCB 布线更容易更直接,占用的 PCB 面积更少。正确的 PCB 布局对于实现最佳电气和热性能非常重要。利用 UCC14240-Q1 提供的高性能特性的汽车系统可能会使用多层 PCB 设计。建议至少规划一个四层 PCB 设计,首选 2 盎司铜。也应该尽可能地应用下述关于元件布局和布线优先级的想法。

  1. 将 2.2µF 和 0.1µF 去耦电容尽可能靠近输入和输出器件引脚放置,而 0.1µF 旁路电容则最靠近 IC 引脚。对于输入,将电容器放置在引脚 6、7 (VIN) 和引脚 1、2、5、8-18 (GNDP) 之间。对于隔离式输出,将电容器放置在引脚 28、29(VDD) 和引脚 19-27、30-31、35-36 (VEE) 之间。该位置对输入去耦电容特别重要,因为该电容提供与电源驱动电路的快速开关波形相关的瞬态电流。
  2. 由于该器件没有用于散热的散热焊盘,因此热量通过各自的 GND 引脚提取。确保 GNDP 和 VEE 引脚上有充足的覆铜(最好是接地层的连接),以实现更佳的散热效果。
  3. 在空间和层数允许的情况下,还建议通过尺寸足够的通孔将 VIN、GNDP、VDD、RLIM 和 VEE 引脚连接到内部接地平面或电源平面。或者,使这些网络的走线尽可能宽,以尽量减少损失。
  4. TI 还建议将非连接引脚 (NC) 接地至其各自的接地层。对于单路输出选项引脚 32 和 34,连接到 VEE。这将允许更多连续的接地层和更大的热质量用于散热。
  5. 建议至少使用四层,以允许足够的内部层 GND 屏蔽和连接顶层和底层的低热阻抗过孔,以便为 UCC14240-Q1 散热。内层可用于在 GNDP 和 VEE 之间创建高频共模拼接电容器,从而减轻辐射发射。UCC12050EVM-022 EVM 用户指南 中提供了一个展示内部 PCB 拼接电容器设计的示例。
  6. 密切注意 PCB 外层的初级接地层 (GNDP) 和次级接地层 (VEE) 之间的间距。如果两个接地层的间距小于 UCC14240-Q1 封装的间距,则系统的有效爬电和/或电气间隙将减小。
  7. 为确保初级侧和次级侧之间的隔离性能,请避免在 UCC14240-Q1 器件下方放置任何 PCB 迹线或覆铜。

UCC14240EVM-052 用户指南 中提供了额外的 PCB 指导。