ZHCSVY3A April 2024 – June 2024 UCC21231
PRODUCTION DATA
VDDA 电容器在自举电源配置中也称为自举电容器,用于支持高达 6A 的栅极驱动电流瞬变并需要为功率晶体管维持稳定的栅极驱动电压。
每个开关周期所需的总电荷可以通过以下公式进行估算:
其中
因此,所需的 CBoot 绝对最小值如下:
其中
在实践中,CBoot 的值要大于计算所得的值。这样便允许存在直流偏置电压导致的电容变化,以及支持功率级原本会因负载瞬态而跳过一些脉冲的情况。因此,建议在 CBoot 值中包含一定的安全相关裕量,并将该电容器尽可能靠近 VDD 和 VSS 引脚放置。本例中选择了一个 50V、1µF 电容器。
选择自举电容器时,应注意确保 VDD 至 VSS 的电压不会降至第 6.3 节中所建议的最低工作电平以下。应相应地调整自举电容器的值,使其可以提供初始电荷来开关功率器件,然后在高侧导通期间持续提供栅极驱动器静态电流。
如果高侧电源电压降至 UVLO 下降阈值以下,高侧栅极驱动器输出将关断并会关闭功率器件。如果以不受控的方式硬开关功率器件,则会导致驱动器输出端出现高 di/dt 和高 dv/dt 瞬态,并可能对器件造成损坏。
若要进一步降低宽频率范围内的交流阻抗,建议靠近 VDDx - VSSx 引脚放置具有低 ESL/ESR 的旁路电容器。本例中将一个 100nF、X7R 陶瓷电容器与 CBoot 并联来优化瞬态性能。
使用过大的 CBOOT 不见得好。在前几个周期内,CBOOT 可能并不会充电,而 VBOOT 会保持在 UVLO 以下。因此,高侧 FET 并不会跟随输入信号命令。另外在初始 CBOOT 充电周期期间,自举二极管具有最高的反向恢复电流和损耗。