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[参考译文] DRV8350:GLA 在高占空比和更大的 Cgs 中对地短路

Guru**** 2378650 points
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/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1484970/drv8350-gla-short-to-ground-in-high-duty-cycle-and-larger-cgs

器件型号:DRV8350

工具与软件:

大家好、团队成员:

该 E2E 主题

https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1463901/drv8350-mosfet-high-temp-break-down-in-high-duty-cycle/5620726?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=%25252520user%2525253A530823#5620726

客户执行更多测试来重现 GLA 对地短路故障。

它们使用3倍控制模式、并使用4.7nF 至10nF 的外部 Cgs 进行测试、Cgs 更高、触发短路的概率更高。

黄色:INA、蓝色:GLA、红色:GHA

故障图1:

故障图2:

正常图1:

从故障图中可以看出、在非常窄的 INA 脉冲中、GLA 将在下降沿对地短路、客户不认为是负电压问题。

请帮助找到根本原因。

谢谢!

Yishan Chen

  • 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。

    大家好、团队成员:

    添加故障流程

    1. INA 产生极高/极低占空比、极短的下降沿

    2.一旦栅极下拉时间达到100ns、INA 会从高电平信号转为下降沿、此时会出现上升电压尖峰。

    3、约300nS、栅极具有另一个上拉电压尖峰、VGLS 下拉至2.5V、驱动器报告故障

    4.他们测试驱动器引脚、发现低电平 FET 对地短路

    他们认为是因为上 FET 和下 FET 在输出驱动器级同时开路、从而导致该故障。

    黄色:相电压、蓝色:GLA、红色:VGLS

    黄色:INA、蓝色:GLA

    您能否查看此紧急问题并向客户提供一些反馈?

    谢谢!

    Yishan Chen

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    尊敬的 Yishan:

    我们认为发生的情况是、 由于在对低侧栅极发出另一条"导通"命令之前未提供足够的时间使低侧栅极完全关断、因此 GLx 上可能出现绝对最大/最小值违例。

    由于占空比非常低、在 发出另一条开启 GLx 的命令之前、从 GLx 至 SLx 的电压无法完全达到0V。  我们认为这是导致损坏的原因、因为在发出新命令再次开启 GLx 时、由于布线的电感、仍然存在灌电流。 Cgs 电容值会增加 GLx 电压达到0V 所需的时间、从而增加实现有效高侧导通所需的最小占空比%。

    所以对于客户:请让他们在器件的 GLA 引脚处探测并重复测量。 我们需要 在器件引脚不靠近 MOSFET 的位置测量 GLA 的电压。 另请将探头的接地端置于器件接地端。 我们认为、如果在靠近器件引脚的位置进行测量、我们可能会看到更高的电压尖峰、这可能会损坏器件。

     高侧实际上能够导通的最低占空比%输入是多少? 高侧输入命令必须足够长、以便为低侧完全关断和高侧导通提供足够的时间。 因此、控制软件不应允许向高侧发送低于最小占空比百分比(高侧实际开启的情况)的高侧发送占空比输入。

    低侧也是如此。 客户应确保在高占空比%时、确保低侧有足够的时间实际开启。  

    谢谢!

    Joseph

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    要明确所请求的波形、客户是否可以同时提供 GLx、INHx、VGLS 来帮助我们验证我们的理论。  

    谢谢!

    Joseph

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    尊敬的 Joseph:

    请检查以下更新波形、测量在器件引脚中。

    黄色:INA、红色:GLA MOS 侧蓝色:GLA 器件侧

    谢谢!

    Yishan Chen

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    尊敬的 Yishan:

    感谢您提供波形。

    我想询问此问题何时出现:

    1. 在正常的设备操作条件下、客户是否会遇到此问题?  

    2.是否仅在向 INA 提供非常短的脉冲时的测试条件下才出现此问题?

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    尊敬的 Jospeh:

    这只会在短占空比中发生。

    在客户控制算法中、它们不限制最小占空比。 因此、您可以考虑此问题将发生在客户的"正常状况"中

    您是否有解决此问题的任何见解?

    例如、增加布线宽度、添加一些外部元件?

    谢谢!

    Yishan Chen

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    尊敬的 Yishan:

    我理解。  

    以下是一些硬件修改可尝试解决该问题:

    1.增加布线宽度。 我不知道客户的电流布线宽度是多少、但采用更宽的布线可能会对问题有所帮助。

    2.我知道您提到客户测试的 Cgs  4.7nF 到10nF。 并且在10nF 时更有可能发生问题。  他们是否尝试使用低于4.7nF 的 Cgs? 或许较小的 Cgs 值可以解决该问题。 客户可以测试低于4.7nF 的不同值、看看其结果是否更好。

    如果硬件修改无法解决问题、那么我建议对最小占空比施加软件限制、以确保正确运行。

    谢谢!

    Joseph

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    尊敬的 Joseph:

    感谢您的回答。

    但是、从测试器件附近 GLA 的波形中我们可以看到、低侧栅极输出引脚没有违反电压。

    那么、造成损害的根本原因是什么?

    谢谢!

    Yishan Chen

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    尊敬的 Yishan:

    感谢您在器件附近提供电压。  

    这里的问题在于输入脉冲太短、这可能会导致上 FET 和下 FET 像您所怀疑的那样同时导通。  

    这里的解决方案是在输入脉冲上设置最短时间、以保护器件并确保正确运行。  

    最短的输入脉冲需要比死区时间长约20-30%、以确保安全运行。

    谢谢!

    Joseph