ZHCSGD6A July 2017 – July 2024 UCC27212A-Q1
PRODUCTION DATA
栅极驱动器的功率耗散具有两个部分,如方程式 1 中所示。
使用方程式 2 计算功率耗散的直流部分 (PDC)。
其中
静态电流是器件消耗的用于对所有内部电路(如输入级、基准电压、逻辑电路、保护)进行偏置的电流,以及当驱动器输出更改状态(如对寄生电容进行充电和放电、寄生击穿等)时任何与内部器件开关相关联的电流。UCC27212A-Q1 的静态电流极低(小于 0.17mA,请参阅节 7.2.2.1表),并包含可消除输出驱动器级中任何击穿的内部逻辑。因此,可以稳妥地假定 PDC 对栅极驱动器内总功率耗散的影响是微不足道的。在开关期间栅极驱动器封装中耗散的功率 (PSW) 取决于以下因素:
其中
对电容器进行充电和放电时,存在等量的能量耗散。这会导致由方程式 4 给出的总功率损耗。
其中
可以通过检查对器件进行开关所需的栅极电荷,将功率 MOSFET/IGBT 表示的开关负载转换为等效电容。该栅极电荷包括输入电容的效果,以及当功率器件在导通和关断状态之间切换时使其漏极电压摆动所需的附加电荷。大多数制造商都提供用于在指定的条件下对器件进行开关的栅极电荷典型值和最大值规格(以 nC 为单位)。使用栅极电荷 Qg 可确定开关电容器时必须耗散的功率,利用公式 Qg = CLOAD x VDD 计算后通过方程式 5 得出功率。
该功率 PG 是 MOSFET/IGBT 导通和关断时电路的电阻元件中的耗散。在开通过程中对负载电容器进行充电时会耗散总功率的一半,在关闭期间对负载电容器进行放电时耗散另一半。如果在驱动器与 MOSFET/IGBT 之间没有采用外部栅极电阻器,该功率将完全耗散在驱动器封装中。在使用外部栅极驱动电阻器的情况下,功率耗散会在驱动器的内部电阻和外部栅极电阻器之间分摊。