在高電流快速開關電路中,適當的 PCB 布局對于器件正常工作和設計穩健性而言極其重要。UCC27523/5/6 系列柵極驅動器具有短傳播延遲和強大的輸出級,能夠在功率 MOSFET 的柵極上提供較大的電流峰值以及很短的上升和下降時間,從而有助于電壓以極快的速度進行轉換。在較高的 VDD 電壓下,峰值電流能力甚至更高(VDD = 12V 時,峰值電流為 5A)。如果布線長度和阻抗未控制得當,那么極高的 di/dt 會導致無法接受的振鈴。在使用這些高速驅動器進行設計時,TI 強烈建議遵循以下電路布局指南。
- 驅動器器件應盡量靠近功率器件放置,從而更大限度地縮短輸出引腳與功率器件的柵極之間的高電流布線長度。
- 將 VDD 和 GND 之間的 VDD 旁路電容器放置在盡可能靠近驅動器且布線長度盡可能短的位置,以提高噪聲濾波效果。這些電容器支持在功率 MOSFET 導通期間通過 VDD 消耗的高峰值電流。強烈建議使用低電感 SMD 組件(如片式電阻器和片式電容器)。
- 應該盡可能縮短導通和關斷電流環路路徑(驅動器器件、功率 MOSFET 和 VDD 旁路電容器),以便將雜散電感保持在最小值。在導通和關斷瞬態期間,這些回路中會出現 2 次高 dI/dt,從而在驅動器器件的輸出引腳和電源 MOSFET 的柵極上產生顯著的電壓瞬態。
- 盡可能使源跡線和返回跡線保持平行,從而利用磁通抵消。
- 將電源布線與信號布線(如輸出和輸入信號)分開。
- 星形點接地是一種盡可能地減少噪聲從一個電流環路耦合到另一個電流環路的好方法。驅動器的 GND 在一個點連接至其他電路節點(如功率 MOSFET 源極、PWM 控制器接地端等)。必須盡可能縮短連接路徑,以降低電感;并盡量拓寬連接路徑,以降低電阻。
- 使用接地平面來提供噪聲屏蔽。在轉換期間,OUT 上的短暫上升和下降時間可能會使輸入信號損壞。接地平面不得是任何電流環路的傳導路徑。相反,必須使用一根跡線將接地平面連接到星形點,從而建立接地電勢。除噪聲屏蔽之外,接地平面還可以幫助降低功率耗散
- 在嘈雜的環境中,可能有必要使用較短的跡線將 UCC27526 的未使用的通道輸入連接到 VDD(對于 INx+)或 GND(對于 INX–),從而確保啟用輸出并防止噪聲導致輸出發生故障。
- 用 UCC2752x 器件替換 UCC2732x/UCC2742x 器件時請務必謹慎:
- UCC2752x 是一款更強大的柵極驅動器(5A 峰值電流對比 4A 峰值電流)。
- UCC2752x 是一款更快速的柵極驅動器(13ns/13ns 上升/下降傳播延遲對比 25ns/35ns 上升/下降傳播延遲)。