驱动器 UCC27201 上电时刻 HO 引脚误脉冲的分析及解决

4、解决措施之 Cboot 电容预充电
   
给 Cboot 电容预充电，可以提前产生驱动信号以确保内部 Qc 导通。当系统发波后，LO 变高会产生充电路径而使 Cboot 快速充电，但由于此时内部 Qc 已经导通，HO 将不会产生误脉冲。
   
4.1 预充电电路
如图 12 所示，增加一颗电阻 RL后即可形成预充电电路。当 UCC27201 的 12V 建立后，在系统未发波前，12V电压可以通过路径 Ri->D1->Cboot->RL给 Cboot 充电。

经仿真知，当对 Cboot 电容预充电至 1V 左右，内部 Qc 就会导通。于是，随后的快速充电将不会再在 HO 引脚产生误脉冲。根据 12V 建立到系统发波之间的延时时间，可以计算合适的 RL值，以保证 Cboot 预充电至 1V 以上。


图 12：Cboot 电容的预充电电路

4.2 新增电阻的阻值计算
    假设延时时间为 1ms，根据如下 RC 充电公式，可知 RL 约为 114Kohm。

12V x [1 – exp(-1ms / RL*Cboot )] = 1.0V

考虑到系统正常运行后，全桥上管导通时，电阻 RL 存在一定的损耗。最恶劣条件下（高压输入）的损耗计算如下：0.5 x(72V*72V)/100K=0.026W
     
综上可知，实际应用中，可以选取阻值为 114K，封装为 0603 以上的电阻，只要延时时间不少于 1ms，就可以确保 HO 引脚无误脉冲输出。

5、总结

在 UCC27201 的实际使用中，如果 Cboot 电容充电速率过快，则会在 HO 引脚产生误脉冲。通过对误脉冲产生机理的分析可知，通过增大 Cboot 电容的容量或者在 HS 引脚增加一颗连接到地的电阻，都可以有效的解决该问题，而且上述两个方法都不会对系统带来额外的可靠性风险。

但需要注意的是，在采用上述两种方案前都需要仔细评估，以确定当前应用条件下，上述方案不会带来风险。可以邀请 TI 工程师共同参与该评估过程。

6、参考资料

1. UCC27201 datasheet, Texas Instruments Inc., 2008
2. LM5035 datasheet, Texas Instruments Inc., 2013