掌握隔离门驱动器的稳健性——CMTI的深入研究

大家好！

我叫 Wei，

是 TI 的系统 和应用工程师。

这是一个培训视频，我们将讨论 隔离式栅极驱动器的

稳健性，重点介绍 共模瞬态抗扰度，

也就是 CMTI。

这个培训课程的 主要目的是

介绍 CMTI，它 用于处理

两个独立接地基准 （例如隔离式栅极驱动器）

之间的差分电压。

在本次培训中，我们 会介绍 TI 的隔离器栅极

驱动器系列， 并深入讨论

栅极驱动器隔离、 CMTI 的定义、

标准要求 以及验证、

测量和设计 注意事项。

幻灯片中 提及的器件型号

包括 UCC21520x、UCC20520 和 UCC53 系列。

参考设计 包括 TIDA-01150、TIDA-01160

和 951。

目标应用包括 UPS、电信、服务器、太阳能、

电机驱动和 电池充电器。

为何需要隔离？

第一个考虑是 安全性，

因为电源可能会 与公用电网连接，

安全操作员也会接触到它。

隔离会破坏公用 电网与负载点之间的

接地回路， 并有助于

最大限度降低开关 电源产生的常见噪声。

另一个用途 是电力输送，

利用匝数比 降低或升高

电压电势。

在第二阶段，除了 电力输送以外，

还应在控制器 驱动器电路中实施

受控的架构或电源 以及隔离。

此处列出了 IEC 标准。

增强型绝缘要求 3kV 以上、最高

5kV 的隔离电压。

采用栅极驱动器 IEC 的最常用隔离

方法包括光耦合器、 变压器和隔离器。

光耦合器在 20 世纪 70 年代商业化。

它使用发送器侧的 LED 产生的光

在两个隔离的 电路之间传输

信号，接收器侧 还有一个

光敏晶体管。

第二种方法是从 2001 年开始商业化的集成式

微型变压器。

通常，它包含具有极高 频率的空心线圈，

在发送器侧进行编码， 并在接收器侧进行解码。

第三种常用的 方法是通过电容隔离栅

进行开关键控调制， 从而隔离

电容。

这种方法从大约 2004 年 开始商业化。

TI 的电容 隔离技术

基于我们的 服务电容器配置

（如底部的图中所示）， 此配置将二氧化硅

用作电介质 材料，

它的击穿电场为 每微米大约 500 至

800 伏。

这种设计可使用 1.5kV RMS 隔离

工作电压，并且使用 寿命可达 40 年以上。

此外，还大幅改进了 TI 定制 CMOS 工艺的

利用率，

因此大幅提高了 制造可重复性、

降低了缺陷水平

并提高了 MTBS。

TI 电容器的 另一个优势是

在光耦合器上实现了增强型绝缘 ——由于

存在两个串连的二氧化硅 电容器，因此实现了失效防护。

如果任一侧出现 电气过载

并引发 灾难性故障，

由于另一个电容器 正常工作，

隔离栅仍会保持

基本隔离。

但光耦合器绝缘层 是由透明硅

制成的。

任一侧的 US 都 可以通过热过载或电气

过载轻松 扩展到绝缘层。

其隔离性能 会下降。

与其他的几种 隔离方法相比，TI 的服务

电容器增强了隔离； 实现了更高的

隔离等级和高达 12.8 kV 峰值浪涌电压；

共模瞬态抗扰度高， 超过

每纳秒 100 伏； EMI 更低；

传播延迟； 器件间偏移；

且静态电流低。

顾名思义，共模瞬态 抗扰度是指

两个隔离电路 之间施加的共模电压的

最大容许 上升或下降

速度。

容许共模 瞬态意味着

两个隔离电路 能够按照规格正常工作，

在任一侧 都是 [听不清]。

我们来看看 共模瞬态，

它具有上升瞬态、 下降瞬态和

符合规范的峰值 共模 (PCM) 电压。

对于 CMTI 测试， VCM 不应

超过两个隔离电路 之间允许的

最大重复 工作电压。

对于增强型隔离，建议的 VCM 为 1200 伏左右，

对于基础型隔离，建议的 VCM 为 700 伏左右。

CMTI 与静态 CMTI 和动态 CMTI 绑定在一起。

当发生共模瞬态时， 对于静态 CMTI，

输入电路的测试条件 会将输入

转换为逻辑 高电平或逻辑

低电平 并监控输出

状态。

输出状态应 保持在规格规定的

高电平或低电平状态， 并处于 CMTI 的温度、

电压和工艺规格内。

而动态 CMTI 是指输入切换

与共模瞬态 脉冲相同或接近

时的 VCM 最高 压摆率。

切换事件可以 从高到低，

也可以从低到高。

此标准类似于 静态 CMTI，

这意味着输出 应当保持稳定

并符合高规格或低规格。

某些出现故障的情形 可能是由于丢失脉冲、

传播延迟 过大、高电平或低电平错误

或者输出锁存。

CMTI 为何如此重要？

它主要由高频 和高功率

密度要求以及 脉冲半导体

（特别是具有 web bank 间隙的器件，

例如碳化硅和氮化镓） ）的不断发展所驱动。

将镓和硅 与类似的

RDS 区域 进行比较，并为它们

供应相同类型的电流。

右侧 图中显示了

GaN 和硅超结 MOSFET 的 dv/dt

以及栅极驱动电阻。

正如您看到的， MOSFET 的 dv/dt

可以略高于每 纳秒 50 伏，

GaN 超过了每纳秒 150 伏，

是先进的 硅的三倍以上。

这意味着隔离式 栅极驱动器需要

满足更高的 CMTI 要求。

在驱动 dv/dt 高于 规格的高侧

开关的隔离式 栅极驱动器示例中，

共模的 dv/dt 可以通过寄生活塞

将共模噪声耦合到 初级侧。

在高侧开关的 单次后测中，开关

波形表明 PWM_T 是 主要 [听不清] 输入。

VGST 是高侧栅极 驱动信号，由

差分探头对其执行测量。

VSW 是一个将电源接地作为 基准的开关节点电压。

绿色曲线是 电感器电流。

如 PWM_T 信号中所示， 在 dv/dt 具有

尖锐边缘时 耦合了高噪声。

噪声水平过高， 而且已经在转换

期间触发了 大量的 [听不清]，

并引发了相应的 开关节点瞬态。

这种现象在半桥 配置中可能构成危险，

并可能在 CMTI 高于 栅极驱动器规格时

导致击穿。

UCC21520 是具有 5.7kV RMS 隔离

电压和每纳秒 100 伏最小 CMTI 的

增强型隔离式 栅极驱动器。

它是 TI 栅极驱动器 产品线中新型

隔离系列的首款 产品，具有 DT、UVLO

和经过优化的开关性能。

同时它非常灵活。

您可以将它 配置为低侧驱动器、

高侧驱动器和 半桥驱动器。

这幅 简化的电路图

说明了 UCC-21520 的 CMTI 的特性。

为了以精确、简单的方式 监控输出信号，

发送器侧应用了 共模瞬态，

接收器侧应用了 接地基准，

并在绿线中将其显示为 VSS。

发送器侧的 [听不清] 电源

来自带有 LDO 的 隔离式电池，

并将 VCC 电压从 3 伏编程为 18 伏。

共模 浪涌发生器

应支持 上升压摆率

和 下降压摆率。

为了更好地模拟 用户的应用，

使用了一个升压转换器 来生成上升压摆率，

并在转换期间 使用电感器中的

电流为底部 FET 的输出电容

充电，从而在 开关节点上

生成上升沿。

电感器中的 电流越高，

所产生的 dv/dt 就越高。

在导通时间 和电感值固定的情况下，

电流将与输入 充电电压 V-charge

成比例。

下面是一个波形， 显示了上升转换，

并在蓝色曲线中显示了 400 伏的 VCM。

绿色曲线是 电感器电流。

由于存在高 di/dt 和 寄生电感，

发生了过冲，它在 尝试将用户的应用

与高 dv/dt 和 过冲的组合

进行匹配。

为了将所有信息 都显示在大图中，

这里显示了一个 系统级配置，

其中包含 脉冲发生器。

如图所示， 脉冲转换器

位于被测 器件的接收器侧中的

同一个接地基准中， 而开关节点

绑定到 初级侧发送器。

它会转换 穿过隔离栅的

信号的上升压摆率。

重要的是，探针必须具有 高带宽，尾纤

必须处于小测量回路中， 以便最大限度减小高 dv/dt

产生的隔离。

对于压摆率下降的 设计，使用了典型的

双柱式转换器 且其接地基准

处于上部。

为了以另一种方式 绘制图并将接地基准

放在底部，仍使用 VCM 来设置共模电压。

与上升压摆率 类似，使用 V-charge

在 dv/dt 中进行编程。

当 MOSFET 导通时， VCMT 是

VCM 与 V-charge 之和。

当 MOSFET 关断时， 电感器电流

会对二极管的 结电容进行放电，

从而生成下降压摆率。

V-charge 越高，生成的 下降压摆率就越高。

下面是一个波形， 显示了下降转换，

下降电压 VCM 显示在 开关波形的蓝色

曲线上。

绿色曲线是 电感器电流。

由于存在高 di/dt 和 寄生电感，

发生了下冲，它在 尝试将用户的应用

与高 dv/dt 和 下冲的组合

进行匹配。

这是一个 PCB 设计参考， 这个 PCB 中

同时包含下降转换发生器 和上升转换发生器，

还包含具有被测 器件的子卡

以及相关的 旁通电容器，

您可以轻松将旁通电容器 更换为其他的封装或产品。

这里重点介绍了 设计 PCB 时的

一些注意事项。

要实现更大的 CMTI 测量范围，

最好使用 具有较小结电容的

MOSFET 和二极管。

对于通常低于 1kHz 的 CMTI 脉冲频率，

空芯电感器 有助于

消除 可闻噪声。

还建议电容器具备 较小的寄生绕组

电容，以实现 更大的 CMTI 范围。

重要的是， PCB 设计应当

最大限度减少 PCB 重叠， 还应使用浮动电池

而不是隔离式 电源来驱动

下降转换 CMTI 发生器的高侧

开关，从而最大 限度减小两个隔离式

接地端之间的 电容耦合。

对于测量期间的 数据采集，

随后几页 介绍了两个小贴士。

一个是波形 平均，另一个

是由于测量位置 与被测器件之间的

距离导致的 CMTI 特征。

下面是在一个固定的 测试条件下得出的

三个不同 CMTI 读数， 这些读数

介于每纳秒 166 伏至 每纳秒 191 伏之间。

仅从测量读数来看， 容差超过每纳秒

20 伏。

原因可能是， 由于采样频率

在非常高的 dv/dt 测量值范围内

并不是无限的，因此在 此范围内产生了量化错误。

一个简单的方法是 对波形取平均值，

以便在此范围内 使用这些工具，这样

有助于提高数据的一致性和精度。

曲线中显示了 取平均值和不取

平均值的比较。

数据采集 平均值从

每纳秒 20 伏 降至每纳秒

5 伏。

另一个注意事项是 CMTI 测量位置。

为了确定 CMTI 的过热特性，

利用热蒸汽 达到探针无法

进入的 环境温度。

一种直截了当的 解决办法是

在 PCB 板的下方 测量温度，PCB 板

与 DUT 相距大约 1 英寸。

对于超过 每纳秒 50 伏的 dv/dt，

1 英寸回路 可能会产生 dv/dt 差异。

您必须考虑并 量化由不理想的

测量位置产生的 差值 CMTI。

下面是两个 测量位置的

CMTI 测量结果的 比较。

一个结果是在 DUT 上测量的，以粉色曲线表示；

另一个结果是在 PCB 的下方测量的，以蓝色曲线表示。

在相同的测试条件下， dv/dt 测量容差

超过每纳秒 25 伏。

因此，有必要 确定整个 CMTI

测量范围的 两个测量位置

之间的间隙特征， 包括

上升转换 和下降转换。

这两个图显示了 上升和下降

压摆率的差值 CMTI 特征。

在整个 CMTI 测量 范围内，这个值介于

17 伏至 40 伏 之间。

红色曲线显示了 离散测量数据。

粉色曲线显示了 表达式近似值。

在考虑到所有设计 注意事项的同时，

此处显示了不同温度 下的 CMTI 测量值，

其中包括上升 和下降压摆率。

数据表明，CMTI 在高温下具有

更高的性能， 在低温下

CMTI 稍低。

典型的最低 CMTI 高于每纳秒 150 伏。

TIDA-01159 是一种紧凑、 易于评估的

参考设计，适用于 UCC-021520， 用于驱动额定值

为 100 伏至 690 伏的功率级。

这种设计适用于 所有具有半桥功率级

的设备。

板中内置了简单的 低成本隔离式电源，

用于驱动高侧开关。

这种设计演示了 如何并能够帮助客户

评估 UCC-021520 栅极 驱动器众多

功能的性能， 该栅极驱动器具有

5kV 以上隔离电压的高 [听不清]， 器件在高 CMTI

环境中能够保持稳健性， 并且在与

[听不清] 和 MOSFET 配合使用时可实现高频运行。

这种解决方案提供了 简单易用的 [听不清]

板，用于比较 采用传统电源

变压器的解决方案在 驱动半桥功率级

方面的性能。

与以前的设计类似， TIDA-01160

是 UCC-053 系列 栅极驱动器的另一个设计参考。

这种设计适用于 需要使用单个

隔离式栅极 驱动器来驱动 IGBT

和 MOSFET 的 [听不清] 设备。

[听不清] 设备包括 单相或三相

UPS、直流充电电源 或能源存储系统。

板中内置了低成本的 隔离式电源，

用于驱动具有 负电压片的高侧开关。

在本次培训中，我们 讨论了隔离式

栅极驱动器， 深入介绍了

共模 瞬态抗扰度、

基准 CMTI 设计、测量

和特征 注意事项。

非常感谢 您的关注。 337

大家好！

我叫 Wei，

是 TI 的系统 和应用工程师。

这是一个培训视频，我们将讨论 隔离式栅极驱动器的

稳健性，重点介绍 共模瞬态抗扰度，

也就是 CMTI。

这个培训课程的 主要目的是

介绍 CMTI，它 用于处理

两个独立接地基准 （例如隔离式栅极驱动器）

之间的差分电压。

在本次培训中，我们 会介绍 TI 的隔离器栅极

驱动器系列， 并深入讨论

栅极驱动器隔离、 CMTI 的定义、

标准要求 以及验证、

测量和设计 注意事项。

幻灯片中 提及的器件型号

包括 UCC21520x、UCC20520 和 UCC53 系列。

参考设计 包括 TIDA-01150、TIDA-01160

和 951。

目标应用包括 UPS、电信、服务器、太阳能、

电机驱动和 电池充电器。

为何需要隔离？

第一个考虑是 安全性，

因为电源可能会 与公用电网连接，

安全操作员也会接触到它。

隔离会破坏公用 电网与负载点之间的

接地回路， 并有助于

最大限度降低开关 电源产生的常见噪声。

另一个用途 是电力输送，

利用匝数比 降低或升高

电压电势。

在第二阶段，除了 电力输送以外，

还应在控制器 驱动器电路中实施

受控的架构或电源 以及隔离。

此处列出了 IEC 标准。

增强型绝缘要求 3kV 以上、最高

5kV 的隔离电压。

采用栅极驱动器 IEC 的最常用隔离

方法包括光耦合器、 变压器和隔离器。

光耦合器在 20 世纪 70 年代商业化。

它使用发送器侧的 LED 产生的光

在两个隔离的 电路之间传输

信号，接收器侧 还有一个

光敏晶体管。

第二种方法是从 2001 年开始商业化的集成式

微型变压器。

通常，它包含具有极高 频率的空心线圈，

在发送器侧进行编码， 并在接收器侧进行解码。

第三种常用的 方法是通过电容隔离栅

进行开关键控调制， 从而隔离

电容。

这种方法从大约 2004 年 开始商业化。

TI 的电容 隔离技术

基于我们的 服务电容器配置

（如底部的图中所示）， 此配置将二氧化硅

用作电介质 材料，

它的击穿电场为 每微米大约 500 至

800 伏。

这种设计可使用 1.5kV RMS 隔离

工作电压，并且使用 寿命可达 40 年以上。

此外，还大幅改进了 TI 定制 CMOS 工艺的

利用率，

因此大幅提高了 制造可重复性、

降低了缺陷水平

并提高了 MTBS。

TI 电容器的 另一个优势是

在光耦合器上实现了增强型绝缘 ——由于

存在两个串连的二氧化硅 电容器，因此实现了失效防护。

如果任一侧出现 电气过载

并引发 灾难性故障，

由于另一个电容器 正常工作，

隔离栅仍会保持

基本隔离。

但光耦合器绝缘层 是由透明硅

制成的。

任一侧的 US 都 可以通过热过载或电气

过载轻松 扩展到绝缘层。

其隔离性能 会下降。

与其他的几种 隔离方法相比，TI 的服务

电容器增强了隔离； 实现了更高的

隔离等级和高达 12.8 kV 峰值浪涌电压；

共模瞬态抗扰度高， 超过

每纳秒 100 伏； EMI 更低；

传播延迟； 器件间偏移；

且静态电流低。

顾名思义，共模瞬态 抗扰度是指

两个隔离电路 之间施加的共模电压的

最大容许 上升或下降

速度。

容许共模 瞬态意味着

两个隔离电路 能够按照规格正常工作，

在任一侧 都是 [听不清]。

我们来看看 共模瞬态，

它具有上升瞬态、 下降瞬态和

符合规范的峰值 共模 (PCM) 电压。

对于 CMTI 测试， VCM 不应

超过两个隔离电路 之间允许的

最大重复 工作电压。

对于增强型隔离，建议的 VCM 为 1200 伏左右，

对于基础型隔离，建议的 VCM 为 700 伏左右。

CMTI 与静态 CMTI 和动态 CMTI 绑定在一起。

当发生共模瞬态时， 对于静态 CMTI，

输入电路的测试条件 会将输入

转换为逻辑 高电平或逻辑

低电平 并监控输出

状态。

输出状态应 保持在规格规定的

高电平或低电平状态， 并处于 CMTI 的温度、

电压和工艺规格内。

而动态 CMTI 是指输入切换

与共模瞬态 脉冲相同或接近

时的 VCM 最高 压摆率。

切换事件可以 从高到低，

也可以从低到高。

此标准类似于 静态 CMTI，

这意味着输出 应当保持稳定

并符合高规格或低规格。

某些出现故障的情形 可能是由于丢失脉冲、

传播延迟 过大、高电平或低电平错误

或者输出锁存。

CMTI 为何如此重要？

它主要由高频 和高功率

密度要求以及 脉冲半导体

（特别是具有 web bank 间隙的器件，

例如碳化硅和氮化镓） ）的不断发展所驱动。

将镓和硅 与类似的

RDS 区域 进行比较，并为它们

供应相同类型的电流。

右侧 图中显示了

GaN 和硅超结 MOSFET 的 dv/dt

以及栅极驱动电阻。

正如您看到的， MOSFET 的 dv/dt

可以略高于每 纳秒 50 伏，

GaN 超过了每纳秒 150 伏，

是先进的 硅的三倍以上。

这意味着隔离式 栅极驱动器需要

满足更高的 CMTI 要求。

在驱动 dv/dt 高于 规格的高侧

开关的隔离式 栅极驱动器示例中，

共模的 dv/dt 可以通过寄生活塞

将共模噪声耦合到 初级侧。

在高侧开关的 单次后测中，开关

波形表明 PWM_T 是 主要 [听不清] 输入。

VGST 是高侧栅极 驱动信号，由

差分探头对其执行测量。

VSW 是一个将电源接地作为 基准的开关节点电压。

绿色曲线是 电感器电流。

如 PWM_T 信号中所示， 在 dv/dt 具有

尖锐边缘时 耦合了高噪声。

噪声水平过高， 而且已经在转换

期间触发了 大量的 [听不清]，

并引发了相应的 开关节点瞬态。

这种现象在半桥 配置中可能构成危险，

并可能在 CMTI 高于 栅极驱动器规格时

导致击穿。

UCC21520 是具有 5.7kV RMS 隔离

电压和每纳秒 100 伏最小 CMTI 的

增强型隔离式 栅极驱动器。

它是 TI 栅极驱动器 产品线中新型

隔离系列的首款 产品，具有 DT、UVLO

和经过优化的开关性能。

同时它非常灵活。

您可以将它 配置为低侧驱动器、

高侧驱动器和 半桥驱动器。

这幅 简化的电路图

说明了 UCC-21520 的 CMTI 的特性。

为了以精确、简单的方式 监控输出信号，

发送器侧应用了 共模瞬态，

接收器侧应用了 接地基准，

并在绿线中将其显示为 VSS。

发送器侧的 [听不清] 电源

来自带有 LDO 的 隔离式电池，

并将 VCC 电压从 3 伏编程为 18 伏。

共模 浪涌发生器

应支持 上升压摆率

和 下降压摆率。

为了更好地模拟 用户的应用，

使用了一个升压转换器 来生成上升压摆率，

并在转换期间 使用电感器中的

电流为底部 FET 的输出电容

充电，从而在 开关节点上

生成上升沿。

电感器中的 电流越高，

所产生的 dv/dt 就越高。

在导通时间 和电感值固定的情况下，

电流将与输入 充电电压 V-charge

成比例。

下面是一个波形， 显示了上升转换，

并在蓝色曲线中显示了 400 伏的 VCM。

绿色曲线是 电感器电流。

由于存在高 di/dt 和 寄生电感，

发生了过冲，它在 尝试将用户的应用

与高 dv/dt 和 过冲的组合

进行匹配。

为了将所有信息 都显示在大图中，

这里显示了一个 系统级配置，

其中包含 脉冲发生器。

如图所示， 脉冲转换器

位于被测 器件的接收器侧中的

同一个接地基准中， 而开关节点

绑定到 初级侧发送器。

它会转换 穿过隔离栅的

信号的上升压摆率。

重要的是，探针必须具有 高带宽，尾纤

必须处于小测量回路中， 以便最大限度减小高 dv/dt

产生的隔离。

对于压摆率下降的 设计，使用了典型的

双柱式转换器 且其接地基准

处于上部。

为了以另一种方式 绘制图并将接地基准

放在底部，仍使用 VCM 来设置共模电压。

与上升压摆率 类似，使用 V-charge

在 dv/dt 中进行编程。

当 MOSFET 导通时， VCMT 是

VCM 与 V-charge 之和。

当 MOSFET 关断时， 电感器电流

会对二极管的 结电容进行放电，

从而生成下降压摆率。

V-charge 越高，生成的 下降压摆率就越高。

下面是一个波形， 显示了下降转换，

下降电压 VCM 显示在 开关波形的蓝色

曲线上。

绿色曲线是 电感器电流。

由于存在高 di/dt 和 寄生电感，

发生了下冲，它在 尝试将用户的应用

与高 dv/dt 和 下冲的组合

进行匹配。

这是一个 PCB 设计参考， 这个 PCB 中

同时包含下降转换发生器 和上升转换发生器，

还包含具有被测 器件的子卡

以及相关的 旁通电容器，

您可以轻松将旁通电容器 更换为其他的封装或产品。

这里重点介绍了 设计 PCB 时的

一些注意事项。

要实现更大的 CMTI 测量范围，

最好使用 具有较小结电容的

MOSFET 和二极管。

对于通常低于 1kHz 的 CMTI 脉冲频率，

空芯电感器 有助于

消除 可闻噪声。

还建议电容器具备 较小的寄生绕组

电容，以实现 更大的 CMTI 范围。

重要的是， PCB 设计应当

最大限度减少 PCB 重叠， 还应使用浮动电池

而不是隔离式 电源来驱动

下降转换 CMTI 发生器的高侧

开关，从而最大 限度减小两个隔离式

接地端之间的 电容耦合。

对于测量期间的 数据采集，

随后几页 介绍了两个小贴士。

一个是波形 平均，另一个

是由于测量位置 与被测器件之间的

距离导致的 CMTI 特征。

下面是在一个固定的 测试条件下得出的

三个不同 CMTI 读数， 这些读数

介于每纳秒 166 伏至 每纳秒 191 伏之间。

仅从测量读数来看， 容差超过每纳秒

20 伏。

原因可能是， 由于采样频率

在非常高的 dv/dt 测量值范围内

并不是无限的，因此在 此范围内产生了量化错误。

一个简单的方法是 对波形取平均值，

以便在此范围内 使用这些工具，这样

有助于提高数据的一致性和精度。

曲线中显示了 取平均值和不取

平均值的比较。

数据采集 平均值从

每纳秒 20 伏 降至每纳秒

5 伏。

另一个注意事项是 CMTI 测量位置。

为了确定 CMTI 的过热特性，

利用热蒸汽 达到探针无法

进入的 环境温度。

一种直截了当的 解决办法是

在 PCB 板的下方 测量温度，PCB 板

与 DUT 相距大约 1 英寸。

对于超过 每纳秒 50 伏的 dv/dt，

1 英寸回路 可能会产生 dv/dt 差异。

您必须考虑并 量化由不理想的

测量位置产生的 差值 CMTI。

下面是两个 测量位置的

CMTI 测量结果的 比较。

一个结果是在 DUT 上测量的，以粉色曲线表示；

另一个结果是在 PCB 的下方测量的，以蓝色曲线表示。

在相同的测试条件下， dv/dt 测量容差

超过每纳秒 25 伏。

因此，有必要 确定整个 CMTI

测量范围的 两个测量位置

之间的间隙特征， 包括

上升转换 和下降转换。

这两个图显示了 上升和下降

压摆率的差值 CMTI 特征。

在整个 CMTI 测量 范围内，这个值介于

17 伏至 40 伏 之间。

红色曲线显示了 离散测量数据。

粉色曲线显示了 表达式近似值。

在考虑到所有设计 注意事项的同时，

此处显示了不同温度 下的 CMTI 测量值，

其中包括上升 和下降压摆率。

数据表明，CMTI 在高温下具有

更高的性能， 在低温下

CMTI 稍低。

典型的最低 CMTI 高于每纳秒 150 伏。

TIDA-01159 是一种紧凑、 易于评估的

参考设计，适用于 UCC-021520， 用于驱动额定值

为 100 伏至 690 伏的功率级。

这种设计适用于 所有具有半桥功率级

的设备。

板中内置了简单的 低成本隔离式电源，

用于驱动高侧开关。

这种设计演示了 如何并能够帮助客户

评估 UCC-021520 栅极 驱动器众多

功能的性能， 该栅极驱动器具有

5kV 以上隔离电压的高 [听不清]， 器件在高 CMTI

环境中能够保持稳健性， 并且在与

[听不清] 和 MOSFET 配合使用时可实现高频运行。

这种解决方案提供了 简单易用的 [听不清]

板，用于比较 采用传统电源

变压器的解决方案在 驱动半桥功率级

方面的性能。

与以前的设计类似， TIDA-01160

是 UCC-053 系列 栅极驱动器的另一个设计参考。

这种设计适用于 需要使用单个

隔离式栅极 驱动器来驱动 IGBT

和 MOSFET 的 [听不清] 设备。

[听不清] 设备包括 单相或三相

UPS、直流充电电源 或能源存储系统。

板中内置了低成本的 隔离式电源，

用于驱动具有 负电压片的高侧开关。

在本次培训中，我们 讨论了隔离式

栅极驱动器， 深入介绍了

共模 瞬态抗扰度、

基准 CMTI 设计、测量

和特征 注意事项。

非常感谢 您的关注。 337