ZHCSKP2A March   2020  – August 2024 UCC21320-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级(汽车类)
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  功率等级
    6. 5.6  绝缘规格
    7. 5.7  安全限值
    8. 5.8  电气特性
    9. 5.9  时序要求
    10. 5.10 开关特性
    11. 5.11 绝缘特性曲线
    12. 5.12 典型特性
  7. 参数测量信息
    1. 6.1 传播延迟和脉宽失真度
    2. 6.2 上升至下降时间
    3. 6.3 输入和禁用响应时间
    4. 6.4 可编程死区时间
    5. 6.5 上电 UVLO 到输出延迟
    6. 6.6 CMTI 测试
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 VDD、VCCI 和欠压锁定 (UVLO)
      2. 7.3.2 输入和输出逻辑表
      3. 7.3.3 输入级
      4. 7.3.4 输出级
      5. 7.3.5 UCC21320 -Q1 中的二极管结构
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 禁用引脚
      2. 7.4.2 可编程死区时间 (DT) 引脚
        1. 7.4.2.1 将 DT 引脚连接到 VCC
        2. 7.4.2.2 DT 引脚连接至 DT 和 GND 引脚之间的编程电阻器
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 设计 INA/INB 输入滤波器
        2. 8.2.2.2 选择外部自举二极管及其串联电阻
        3. 8.2.2.3 栅极驱动器输出电阻器
        4. 8.2.2.4 栅极至源极电阻器选择
        5. 8.2.2.5 估算栅极驱动器功率损耗
        6. 8.2.2.6 估算结温
        7. 8.2.2.7 选择 VCCI、VDDA/B 电容器
          1. 8.2.2.7.1 选择 VCCI 电容器
          2. 8.2.2.7.2 选择 VDDA(自举)电容器
          3. 8.2.2.7.3 选择 VDDB 电容器
        8. 8.2.2.8 死区时间设置指南
        9. 8.2.2.9 具有输出级负偏置的应用电路
      3. 8.2.3 应用曲线
  10. 电源相关建议
  11. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 术语表
  13. 12修订历史记录
  14. 13机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息
选择 VDDA(自举)电容器

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:

方程式 19. UCC21320-Q1

其中

  • QG:功率晶体管的栅极电荷。
  • IVDD:100kHz、空载条件下通道自身的电流消耗。

因此,所需的 CBoot 绝对最小值如下:

方程式 20. UCC21320-Q1

其中

  • ΔVVDDA 是 VDDA 处的电压纹波,在本例中为 0.5V。

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。

方程式 21. UCC21320-Q1

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。

如果电源电压由于 Cboot 过小而降至 UVLO 下降阈值以下,驱动器将关断。如果功率器件意外开关,则会导致驱动器输出端出现高 di/dt 和高 dv/dt 噪声,并可能对器件造成永久损坏。

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。

注:

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。