ZHCABN2 February   2022 UCC14240-Q1

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 引言
    1. 1.1 引脚配置和功能
  4. 三相牵引逆变器
  5. 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. 单路正隔离式输出电压
  7. 双路正负输出电压
  8. 双路正输出电压
  9. 电容器选型
  10. 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. 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。