大佬们,关于用这个UCC21520半桥模块做成Boost电路的问题

原理图如上,我在VS端口接了5V串联一个470u电感(低压端),然后在VCC端接并联的1000u电容和1k电阻,PWMA和PWMB端口接入单片机给的带死区的PWM信号(目前只是50%占空比,没有反馈),现在VCC处只有4.6V左右的输出电压(猜测是只有肖特基二极管的压降),且PWMA和PWMB就算没有信号也是这个输出。求大佬们帮忙给一下可以改的方向 :sob:

现在应该是上下管一直都没有导通信号,所以只有一直流上管并联的肖特基

12V接了吗?UCC21520是隔离驱动,两个通道的输出都是要接独立电源的

这是另一篇关于UCC21520问题的帖子:https://bbs.eeclub.top/t/topic/284/2

兄弟,你这现象百分百是管子根本没动作,电流直接走上管的体二极管(或者你并联的肖特基)续流过去了。输入5V减去二极管压降刚好就是你测到的4.6V左右。

建议你按下面这几步查一下:

  1. 12V辅助电源供电了吗? 看你的图里,VDDB是需要独立的12V供电的。如果没有这12V,驱动芯片会处于UVLO(欠压锁定)状态,单片机给再多PWM信号芯片也会直接无视。

  2. DISABLE引脚状态: 虽然原理图上有R10(10k)下拉,但最好用万用表实测一下UCC21520第5脚,确保它是确确实实的0V。如果悬空或者被干扰拉高,芯片是不会输出的。

  3. 先查下管: Boost升压全靠下管(Q3)导通给电感储能,下管不通,一切白搭。先别管上管,拿示波器直接测Q3的G极,看看有没有方波。

连个示波器波形图都没有怎么给你看病……盲猜几个常见坑吧:

第一,共地问题。你的PWM信号是从单片机出来的,单片机的GND和驱动芯片的输入侧地(第4脚GND)连上了没?光耦或者隔离芯片两边的地没处理好,信号根本进不去。 第二,自举电路的死结。用半桥驱动做Boost,上管的自举电容(C3和C4)是靠下管导通时把VS拉到地来进行充电的。如果你下管因为某种原因(比如驱动端VDD没电、快速关断电路焊反了)没打开,上管的VDDA就永远充不到电,上管也就永远打不开。

思路很简单:断开主电路的5V输入,只给控制板和驱动板上电,拿探头去戳芯片第11脚(OUTB),必须先在这里看到50%占空比的方波再往下搞。

嘿,兄弟,典型的栅极驱动器问题!如果即使你没有施加 PWM,输出也停留在 4.6V,那就说明电路只是在像一根被动导线一样工作,而低侧 FET 没有履行它为电感器充电的职责。

在你的板子上快速检查这几项:

  • UVLO(欠压锁定): 你真的给 VDDB 引脚提供了 12V 吗?如果次级侧供电电压缺失或低于阈值,UCC21520 会完全忽略你的 MCU 信号。

  • DISABLE 引脚: 用万用表直接在 IC 上测量第 5 脚。即使你有 R10 做下拉,也要确保它稳稳地处于 0V。

  • 逻辑电平: 你的 MCU 输出的是 3.3V 还是 5V 逻辑?确保它满足驱动器的 V_IH(输入高电平阈值)。

拿示波器检查一下 OUTB 引脚(第 11 脚)。在看到低侧栅极上干净利落的方波之前,先别管高侧或 5V 主电源!

下管打不开,现在单片机不接的时候,能测到在输出PWM波,但是一接上这个PWMA和PWMB之后,PWM波就没了,变成了几百毫伏的乱码 :sob: 佬你要看什么波形

下管打不开,现在单片机不接的时候,能测到在输出PWM波,但是一接上这个PWMA和PWMB之后,PWM波就没了,变成了几百毫伏的乱码 :sob:

佬,之前没做过独立电源,独立电源的意思是接地是分开接两个地吗?可以给AGND和GND之间接个电阻吗?

测到的输出波形是什么样的,发图!
还有单片机输出的PWM波形也都测一下发图!
半桥驱动的输入和输出波形都测一下发图!
还有你实物图,怎么接的,也拍一下!
没有图又讲不清很难分析!

先纠正两个概念:

1. “独立电源” ≠ “所有地都要分开”
UCC21520 内部已经把输入侧(GND)和输出低端侧(VSSB)隔离了。外部你需要做的是:

  • GND → 接你的单片机信号地
  • VSSB → 接你的功率地 AGND
  • VDDA 需要隔离电源,因为 VSSA 接 VS(开关节点,0V↔Vout 跳变),普通非隔离电源扛不住。

2. AGND 和 GND 不能接电阻
功率地和信号地如果要共存,必须在一个点低阻抗短接(通常在输入滤波电容的负极)。接电阻会把开关电流的纹波电压(ΔV = L×dI/dt)变成信号地的噪声,导致你的 PWM 参考地乱跳,驱动波形畸变。

你现在现象的直接原因:
“不接单片机有 PWM,接上就没” → 单片机接入后,PWM 信号线的参考地丢失了。大概率是单片机开发板和 UCC21520 板子之间的地线没连。你飞一根粗杜邦线把两边 GND 连起来,现象应该立刻消失。

如果飞了线还是几百毫伏,检查:

  • 单片机 PWM 是不是推挽输出
  • 单片机 IO 是 3.3V 还是 5V?3.3V 推 UCC21520(VCCI=5V)是临界电平,最好统一成 3.3V 供电或加电平转换。

信号一接上就被拉成几百毫伏,重点查这三个极易踩坑的地方:

  1. 检查 C6/C7 电容贴错没有: 看你原理图上标的是 33pF,赶紧确认一下实际贴片是不是误贴成了 104(100nF)甚至 1uF?如果按成了大电容,高频 PWM 会被直接作为交流短路到地。

  2. 驱动芯片输入脚(INA/INB)击穿: 拔掉单片机连线,断电,用万用表二极管档测芯片第 1、2 脚对第 4 脚(GND)的压降。如果正反向都是零点几伏或者短路,说明芯片输入端已经被静电击穿了。

  3. 看波形的正确姿势: 示波器探头接地夹夹单片机 GND,探头针尖戳 UCC21520 的第 1 脚(INA)。先保证芯片入口能看到干净的 3.3V/5V 方波,入口都没有,后面肯定全歇菜。

如果 MCU 单独输出干净的 PWM,但一接入驱动板就停止工作,请检查以下硬件问题:

  1. 检查 C6 和 C7 电容: 你的原理图规定 C6/C7 为 33pF。请再次确认你是否不小心焊上了 100nF(104)电容。较大的滤波电容会对高频 PWM 信号表现为对 GND 短路。

  2. IC 输入引脚损坏: 使用万用表的二极管档,在板子断电的情况下,分别测量 Pin 1(INA)和 Pin 2(INB)相对于 Pin 4(GND)的值。如果读数接近 0V,说明驱动器内部的 ESD 二极管或逻辑门已短路。

  3. 正确的示波器探头使用方法: 将探头接地夹直接夹到 MCU GND,然后探测 UCC21520 的 Pin 1(INA)。先确认方波是否到达芯片引脚,再排查输出侧。

抱歉,第一次在这个论坛发求助帖,不太懂怎么求助 :confounded_face:

P1是这个板子的PCB,P2是接线图,右下角是辅助电源,接30VDC,转出12V和作为Boost输入的5V;左下角放了Boost的电感和输出的电容和负载电阻(1k);左上角是板子,单片机接5V电源是和辅助电源那个30V分开的。单片机配置了一对互补的PWM波(蓝色紫色杜邦线)接这个板子。

上面这两章第一个是单片机的PWM输出没接板子的图,如果先打开单片机5V电源不打开辅助电源,把PWM直接先接在板子上,然后再打开辅助电源,PWM波就不会消失,显示出来的下管的栅极电压就是第二张图那样子。

如果是接好线,然后先打开单片机5V电源,此时就没有PWM波输出,打开辅助电源也没有一点儿输出

示波器和具体的图都放在14楼了 :sob:

你这栅极波形不太对啊,感觉是杂波,半桥驱动芯片没工作

你触发了一个 UCC21520 datasheet 里明确标红的上电时序违规

UCC21520 的输入引脚(INA/INB)内部有 ESD 保护二极管连到 VCCI。当你的辅助电源没开时,VCCI=0V,此时单片机 PWM 高电平会通过 ESD 二极管往 VCCI 灌电流。如果信号持续施加(线先接好),芯片内部寄生 SCR 结构被触发,进入 Latch-up —— 输入引脚被低阻抗拉到地,相当于单片机 PWM 口对地短路,当然输出不了。

而"先开单片机再插线"能工作,是因为杜邦线插上去的瞬间接触是抖动的,Latch-up 条件没有持续满足,芯片没被锁死。随后辅助电源上电,VCCI 正常建立,一切 OK。

你现在要做的就是保证上电顺序:辅助电源 30V(→5V/12V)必须先稳定,再给单片机输出 PWM。

硬件上最简单的兜底措施:把你原理图上的 DIS 引脚(引脚 3)接到单片机 GPIO,单片机初始化时先拉高 DIS(禁用驱动),等辅助电源稳定 100ms 后再拉低 DIS 使能输出。这样就算时序错了,芯片也处于禁用状态,不会 Latch-up。

另外 R14/R15 从 1k 改到 4.7k,Latch-up 时灌入单片机的电流会小很多。

观察到的行为具有违反建议电源上电顺序导致 CMOS 闩锁的典型特征。

当在 VCCI 建立之前连接 PWM 线路时,INA/INB 处的 ESD 保护二极管会变为正向偏置。电流会从 MCU IO 引脚经 R14/R15 流向 VCCI 引脚,并对本地去耦电容充电。由此在 VCCI 上形成的电位(通常为 1–2 V)不足以支持正常工作,但足以偏置 IC 工艺中固有的寄生双极结构。这会触发再生式闩锁状态,形成从输入引脚到地的低阻抗路径。MCU 输出级会看到等效短路,观察到的电压会降至 R14/R15 上的电阻分压电平(因此读数仅为几百毫伏)。

先上电再插入的场景可避免持续闩锁,因为 Dupont 连接器的机械触点弹跳会在闩锁再生之前中断偏置条件。随后启用辅助电源时,VCCI 会从 0 V 单调上升,器件能够正确初始化。

必需的纠正措施:

  1. 强制电源上电顺序: 提供 VCCI 和 VDDB 的辅助电源必须在施加 PWM 信号之前达到稳定调节状态。
  2. 硬件禁用: 将 DISABLE 输入连接到微控制器 GPIO。启动期间置为高电平;只有在确认辅助电源轨稳定后才释放。
  3. 限流: 将 R14 和 R15 增大至 4.7 kΩ,以降低闩锁电流幅值。
  4. 固件防护: 在启用 PWM 模块之前实现启动后的延迟。

是的,应该是没有工作,楼下两位可能是AI,但是挺有道理的,我试试控制下先接好辅助电源再上单片机的控制,感谢佬。

先不开单片机的电源,然后再开辅助电源行吗 :smiling_face_with_tear: DIS已经焊死在信号地上了