用户必须密切关注 PCB 布局,以实现 UCC21550 的出色性能。下面是一些要点。
元件放置:
- 必须在 VCCI 和 GND 引脚之间以及 VDD 和 VSS 引脚之间靠近器件的位置连接低 ESR 和低 ESL 电容器,以在外部功率晶体管导通时支持高峰值电流。
- 为了避免开关节点 VSSA (HS) 引脚上产生较大的负瞬态,必须尽可能减小顶部晶体管源极和底部晶体管源极之间的寄生电感。
- 建议将死区时间设置电阻 RDT 及其旁路电容器靠近 UCC21550 的 DT 引脚放置。
- 建议在连接到远距离 µC 时,在靠近 DIS 引脚处放置约 1nF 的低 ESR/ESL 电容器 CDIS 进行旁路。
接地注意事项:
- 务必要将对晶体管栅极充电和放电的高峰值电流限制在最小的物理环路区域内。这样将会降低环路电感,并最大限度地减少晶体管栅极端子上的噪声。栅极驱动器必须尽可能靠近晶体管放置。
- 注意高电流路径,其中包含自举电容器、自举二极管、局部接地参考旁路电容器和低侧晶体管体二极管/反并联二极管。自举电容器由 VDD 旁路电容器通过自举二极管逐周期进行重新充电。这种重新充电行为发生在较短的时间间隔内,需要高峰值电流。最大程度地减小印刷电路板上的环路长度和面积对于确保可靠运行至关重要。
高电压注意事项:
- 为确保初级侧和次级侧之间的隔离性能,请避免在驱动器器件下方放置任何 PCB 布线或铜。建议使用 PCB 切口,以防止可能影响 UCC21550 隔离性能的污染。
- 对于半桥或高侧/低侧配置(其中通道 A 和通道 B 驱动器可在高达 1500VDC 的直流链路电压下运行),应尝试增加高侧和低侧 PCB 布线之间 PCB 布局的爬电距离。
散热注意事项:
- 如果驱动电压较高,负载较重或开关频率较高,那么 UCC21550 可能会损耗大量功率(更多详细信息,请参阅节 8.2.2.5)。适当的 PCB 布局有助于将器件产生的热量散发到 PCB,并最大限度地降低结到电路板的热阻抗 (θJB)。
- 建议增加连接到 VDDA、VDDB、VSSA 和 VSSB 引脚的 PCB 覆铜,并优先考虑最大限度地增加到 VSSA 和 VSSB 的连接(请参阅图 10-2 和图 10-3)。不过,必须考虑前面提及的高电压 PCB 注意事项。
- 如果系统有多个层,则还建议通过大小适当的通孔将 VDDA、VDDB、VSSA 和 VSSB 引脚连接到内部接地平面或电源平面。不过,请记住,不应重叠来自不同高电压平面的布线/铜。