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[参考译文] LM5141-Q1 IC过热

Guru**** 2455560 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5141

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/736780/lm5141-q1-ic-is-too-hot

在“线程:LM5141”中讨论的其他部件

这是我的第二个设计LM5141,40V-5.2V DC-DC

我设计EVM时参考 了WENBENCH工具原理图

当输入为40V,时,输出为5.V 3A,IC,MOS极热,约100℃,

下面是有关不同输出电流,。的高低MOS驱动器波形的图片

蓝色图是高MOS驱动器

黄色图为低MOS驱动器

输出is1A

输出为2A

输出为3A

参见上图,当操作不同的输出电流 时,高MOSFET驱动器打开时间几乎保持不变

让我们来看看 不同输出电流下的低MOS潜水员波变化

1a.

2a.

3a.

我正在询问,像往常一样,当加载时,高驱动器应该获得降压电路中的占空比,否则 这种状态 不是我的希望,为什么 当 输出电流 增加1A 到3A时只增加了低驱动器占空比?  

我测试  了高MOS Vgs,波形非常奇怪

它看起来不像完整工作,如果这是MOSFET温度很高的原因,即使输出只有1A,也是如此

所以我的主要问题是IC和 MOSFET的情况,我希望有人能帮助我解决这个问题

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    您好,

    感谢您分享有关您设计的详细信息。

    至主板底部的接地连接对于散热非常关键。  我建议增加主板底部的接地平面,类似于EVM:

    我还会与产品专家分享您的描述,以获得任何其他建议。

    此致,

    Katelyn Wiggenhorn

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    谢谢,我确信 IC GND足够,因为IC不是 分频 器设备

    我发现主要原因是     ,当输入 超过 20V时,高MOS驱动器非常弱  

    如图所示:

    输入为12V,MOS电压正常,IC,MOS不能过热

    输入电压为30V,MOS Vgs波的顺序不正确,IC和MOS 很热

    输入电压为40V,MOS Vgs波更有问题

    驱动程序非常弱,因此在 加载时MOS很热, 我理解这种状态

    但  当   输入 电压为,Ω 时,IC会很热, 并且驱动器波不能 完全为 MOS开关供电,Ω

    那么IC在什么情况下不能在高输入电压下工作?

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    用户,

    感谢您的详细信息。 这是我的想法。

    1.接通时间不应随负载的增加而变化太多。 占空比(理想情况下)是恒定的VIN和VOUT。 由于降压电路中的功率损失,公吨只能略微增加。 Toff增加的原因是低侧FET仅在电感器中存在电流时才打开。 较轻的负载意味着IL达到零安培,低侧FET关闭(二极管仿真,连接到GND的DEMB引脚)。 重负载意味着IL不会达到零安培,因此当高侧FET打开时,低侧FET将关闭(在3A波形中)。 所以这是正常的。

    2.使用 注嘴和料筒方法 进行这些测量非常重要。

    3.我相信如果灰色部分是实心铜,IC上的热布局是好的。 看起来是这样的。 如果没有,则延长连接到底层IC热导通孔的GND平面。

    4.原理图看起来不错。 稳定。 已在WEBENCH上确认。

    5.最初看起来布局还可以,但对我来说最突出的一件事是输出电容器的放置。 当从Cout (GND垫)到CIN (GND垫)时,电流有很长的移动距离。 这可能会导致问题。 请参见图片(红色箭头为顶层,蓝色为底层)。 有关详细布局指南,请参阅数据表。

    6.当高压侧打开时,低压侧似乎开始打开,但它返回到GND。 这看起来很不正常,可能是由于测量技术,但我们应该找出原因。

    7.也请像测量高侧浇口一样测量低侧浇口。 如果可以,请使用差分探头。 否则,使用2个通道(门上的通道1,源上的通道2)并从源中减去门。

    Sam

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    Deer Sam:

     感谢 您帮助 我分析我的电路,现在我了解了低侧MOS在不同 电流负载下的接通时间如何变化!

    第5点:我不认为当前路径太长

    第6点:你说的是对,低边MOS几次,当高边MOS开始,但我不知道如何测试

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    用户,

    您是否能够使用注嘴和料筒方法采集/重新采集我建议的数据?

    Sam
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    Sam:í a

     我?您所说的话,,但我要测试哪一点  

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    用户,

    我的想法是使用注嘴和料筒方法重新获取您已获取的数据。 并将以上我在第7部分中建议的数据记录起来。 但我只是注意到了其他一些东西。

    IC (C7)附近的VIN电容器具有从VIN到IC接地端的长路径。 此回路应该非常小。 当前布局中的大回路会解释错误的门驱动波形。 尝试拆下C7,然后将其放在IC顶部,并直接从VIN针脚到盖,再从盖直接到PGND针脚焊接导线,以测试是否是问题所在。

    您也可以尝试将C7从0.47uF增加到2.2uF或4.7uF。

    Sam

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    您好,

    由于不活动,我将关闭此线程。 如果您有任何其他问题,请打开新的主题。

    此致,
    Katelyn