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ZHCSVY3A April 2024 – June 2024 UCC21231

PRODUCTION DATA

封裝選項

請參考 PDF 數(shù)據(jù)表獲取器件具體的封裝圖。

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

DLG|13

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

訂購信息

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8.2.2.7.2 選擇 VDDA（自舉）電容器

VDDA 電容器在自舉電源配置中也稱為自舉電容器，用于支持高達(dá) 6A 的柵極驅(qū)動電流瞬變并需要為功率晶體管維持穩(wěn)定的柵極驅(qū)動電壓。

每個開關(guān)周期所需的總電荷可以通過以下公式進(jìn)行估算：

方程式 19.

Q_{T o t a l} = Q_{G} + \frac{I_{V D D} @ 200 k H z (n o l o a d)}{f_{S W}} = 75 n C + \frac{1.5 m A}{200 k H z} = 82.5 n C

其中

Q_Total：所需總電荷
Q_G：功率晶體管的柵極電荷。
I_VDD：200kHz、空載條件下通道自身的電流消耗。
f_SW：柵極驅(qū)動器的開關(guān)頻率

因此，所需的 C_Boot 絕對最小值如下：

方程式 20.

C_{B o o t} = \frac{Q_{T o t a l}}{Δ V_{D D A}} = \frac{82.5 n C}{0.5 V} = 165 n F

其中

ΔV_VDDA 是 VDDA 處的電壓紋波，在本例中為 0.5V。

在實踐中，C_Boot 的值要大于計算所得的值。這樣便允許存在直流偏置電壓導(dǎo)致的電容變化，以及支持功率級原本會因負(fù)載瞬態(tài)而跳過一些脈沖的情況。因此，建議在 C_Boot 值中包含一定的安全相關(guān)裕量，并將該電容器盡可能靠近 VDD 和 VSS 引腳放置。本例中選擇了一個 50V、1μF 電容器。

選擇自舉電容器時，應(yīng)注意確保 VDD 至 VSS 的電壓不會降至第 6.3 節(jié)中所建議的最低工作電平以下。應(yīng)相應(yīng)地調(diào)整自舉電容器的值，使其可以提供初始電荷來開關(guān)功率器件，然后在高側(cè)導(dǎo)通期間持續(xù)提供柵極驅(qū)動器靜態(tài)電流。

如果高側(cè)電源電壓降至 UVLO 下降閾值以下，高側(cè)柵極驅(qū)動器輸出將關(guān)斷并會關(guān)閉功率器件。如果以不受控的方式硬開關(guān)功率器件，則會導(dǎo)致驅(qū)動器輸出端出現(xiàn)高 di/dt 和高 dv/dt 瞬態(tài)，并可能對器件造成損壞。

若要進(jìn)一步降低寬頻率范圍內(nèi)的交流阻抗，建議靠近 VDDx - VSSx 引腳放置具有低 ESL/ESR 的旁路電容器。本例中將一個 100nF、X7R 陶瓷電容器與 C_Boot 并聯(lián)來優(yōu)化瞬態(tài)性能。

注：

使用過大的 C_BOOT 不見得好。在前幾個周期內(nèi)，C_BOOT 可能并不會充電，而 V_BOOT 會保持在 UVLO 以下。因此，高側(cè) FET 并不會跟隨輸入信號命令。另外在初始 C_BOOT 充電周期期間，自舉二極管具有最高的反向恢復(fù)電流和損耗。