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[参考译文] DRV8316：FET的SOA

admin
Guru**** 670830 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8316, DRV8426
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/1092744/drv8316-soa-of-fet

部件号：DRV8316
主题中讨论的其他部件： DRV8426

您好，

是否有任何有关FET SOA的数据，如下图所示？

此致，

Nishie

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Nishie：

    您能说明您的意思吗？ 您的意思是SOA电压与电流图吗？ 或者，您是否正在寻找有关A相LS FET的IV特性的信息？

    CSA输出(SOx)支持高达30pF的电容负载，0.25 至VREF－0.25 电压范围以及高达1k Ω 的系列阻抗。

    谢谢！
    亚伦

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Aaron，

    感谢您的回复。

    在OCP时，我认为超过阈值的电流会在DIGLich时间乘以IOCP时流动。

    具体而言，当前的，如VM/RDS。

    我想从这个角度了解SOA。

    对于SOA数据，我需要一个像漏极到源电流和漏极到源电压这样的图形。

    此致，

    Nishie

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Nishie-san，

    SOA是相位A的电流感应放大器的输出，它将等于Vref/2 +/-增益x IOUTA (假设您是在VREF模式而不是Ilim模式下操作设备，请参阅数据表中的方程式3)。 IOUTA是流经半桥低侧MOSFET的电流。  对于OCP，您可以将OCP跳闸阈值设置为16A或24A。 如果器件通过低侧MOSFET测量的电流超过OCP跳闸门限值电流，并且超过该阈值的时间超过OCP无故障时间，则器件将对输出进行Hi-Z操作。 请记住，此设备的峰值电流为8A，因此OCP功能更适合在其中一个相位出现硬短路时提供保护。 另一方面，SOx CSA主要用于监测电动机正常运行期间的电流，电流可反馈至MCU，以控制应用于DRV的PWM。  

    您可以在MOSFET打开时查看MOSFET的VDS电压，并使用MOSFET的大致RDS (ON)来估计流经该相位的电流，以获得通过MOSFET输出电流的大致漏电。   IDS = VDS/RDS (接通)。 因此，如果低侧MOSFET打开，测量OUTx至GND电压将是低侧MOSFET的大约VDS电压，而在室温下，用于DRV8316的MOSFET的RDS ON约为95mohms/2。 这些参数可用于粗略估计IDS电流。 请记住，RDS(on)值会因设备温度而异，并且设备之间会有一些RDS(on)变化(有关详细信息，请参阅数据表中的RDS(on)规格)。

    此致，

    Anthony Lodi

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Anthony：

    感谢您的回复。

    很抱歉，我们的解释会让您感到困惑。


    作为我们问题的背景，
    在OCP脱毛时间内，超过OCP阈值的电流将流经电机设备。

    在短条件下，最大电流将为VM/RDS。
    电动机驱动器具有FET。 我们假设这些FET具有SOA (安全工作区)。
    从SOA的角度来看，客户想知道驱动程序是否会损坏。
    如果此问题包含机密内容，您能否告知我们，在OCP情况下，设备是否在安全操作区域内运行？

    此致，

    Nishie

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Nishie：

    感谢您的澄清！ 我将更详细地研究这一问题，我将在下周再次与您讨论。

    此致，

    Anthony Lodi

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Nishie：

    我不确定我们是否有您想要的图形，但是我可以说，我们已经使用OUTx接地短路测试 了OCP保护。 在此测试过程中，未发现设备损坏。 我们还对OUTx对虚拟机短路执行了相同的测试，结果相似。 因此，如果客户 主要担心对地或VM的硬短路，在我们的测试期间，没有报告损坏。

    在这些短暂的硬事件中，虽然流动的电流相当大，但流经MOSFET的电流会迅速上升，从而导致快速达到OCP阈值，因此高电流的持续时间相当短。  

    希望能有所帮助！

    此致，

    Anthony Lodi

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Anthony：

    感谢您的回复。

    好的，我们知道您没有DRV8316的SOA数据。

    如果发生短路，在设备操作OCP保护以停止FET之前，以下最大电流流入设备作为计算。
    -Ishort＝40V/RDS，1.6us (OCP无故障时间)
    因此，在这种情况下，设备不会损坏，对吗？
    但是，您拥有设计数据，该设备在最大OCP低短时波形干扰期间可承受短电流，对吗？

    从散热角度来看，我们假设：

    -OCP去毛刺时间：1.6us

    -RDS：0.1Ω(接近值)

    －Ishort：40V/RDS

    -Ishort^2*RDS*tocp=0.0256W・s

    以上计算，散热与设备损坏无关。

    此致，

    Nishie

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Nishie-san，

    我需要更多的时间来了解已经完成的OCP测试的具体情况，我将尝试在本周结束前做出回应。  

    此致，

    Anthony Lodi

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    Anthony San，您好！

    感谢您的支持。

    好的，我们期待您的更新。

    此致，

    Nishie

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    您好，Nishie-san，

    在执行OCP测试时，相位短接至GND。在DRV关闭MOSFET并将nFAULT降低之前，电流在去毛刺时间结束时达到峰值，略高于50A。 同样，当相位短接至VM时，电流在脱毛时间结束时达到峰值，在DRV关闭MOSFET并将nFAULT降低之前，电流略低于60A。 在这两种情况下，均未发现设备损坏，包括热损坏。 只要主板布局的散热设计良好， 如果发生外部硬接地短路，我认为温度过高不是问题，因为此类事件的持续时间相当短 ，OCP 功能 会在电流达到24A后关闭输出1.6us (用于最大OCP设置)。

    此致，

    Anthony Lodi

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    TI__Guru**** 670830 points
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    你好，Anthony San。

    他说：「当相位短接至GND时，电流在脱毛时间结束时达到峰值，略超过50A，然后DRV关闭MOSFET并将nFAULT拉低。  同样，当相位短接至VM时，电流在脱毛时间结束时达到峰值，略低于60A，然后DRV关闭MOSFET并将nFAULT降低。"

    ->我们要确认“50安多一点”。

    OCP块上是否存在电流限制电路？

      因为如果没有电流限制电路，我们认为电流会超过50A，如以下所示；

    -Ishort：40V/RDS =400A

    -RDS：0.1Ω(接近值)

    然后，如果没有电流限制电路，最差的散热将会出现；

    -Ishort：40V/RDS=400A

    -OCP去毛刺时间：1.6us

    -Ishort^2*RDS*tocp=0.0256W・s

      我们的认可是否正确？

    此致，

    Nishie

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    TI__Guru**** 670830 points
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    您好，Nishie：  

    实际上，电流不会立即上升，因此当OCP保护电路关闭设备时，电流仍在上升。 因此，在DRV关闭输出时，观察到的电流小于60A。  同时请记住，外部对地短路时，MOSFET的排卸 保持在 VM上，源保持在GND， 这与MOSFET开启时的正常操作不同，以便在开启时将高侧FET的电源电压拉至VM。 100 m ohm (HS+LS) RDS (接通)值基于 MOSFET可以正常切换的典型操作，因此，如果外部存在硬短路，则会在VM处保持排扰，并在GND处保持源，从而在该操作模式下影响MOSFET的RDSon值。

    此致，

    安东尼

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    您好，Anthony：

    感谢您的回复。

    因此，在DRV关闭输出时，观察到的电流小于60A。  

    ->好的，我们得到了结果和您的意见。

    我们想知道的是以下两点：

    - OCP块上是否有电流限制电路？(DRV8426在OCP块上具有电流限制功能。)

    https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/109.3493万/drv8426e-about-short-circuit-test/4057889#4057889</s>8426 405.7889万405.7889万

    -从 最差的散热角度来看，我们认识到没有问题，因此该设备可以持续400A 1.6us。 正确吗？

    您能告诉我们这些信息吗？

    此致，

    Nishie

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    您好，Nishie-san，

    我认为 在OCP故障触发之前，DRV8316上没有电流限制块，但我会确认。  

    从热角度看，我不确定该器件是否可以承受400A的1.6us电流，因为我们为OCP执行的测试导致的电流小于60A，而不是400A。 但我可以说 ，在测试OCP功能时，没有发现任何散热问题。 设备还具有过热关闭功能，如果DRV的温度超过过热阈值，将关闭输出以保护设备。 热性能将在很大程度上取决于PCB布局，因此请确保将较宽的Cooper Pour连接到散热垫，以提供良好的散热效果。 顶部和底部层的铜更好地散热，因为它们暴露在外部空气中。  

    此致，

    Anthony Lodi。

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    Anthony San，您好！

    我认为在OCP故障触发之前，DRV8316上没有电流限制块，但我会确认。

    ->好的，我们期待您的更新。

    从热角度看，我不确定该器件是否可以承受400A的1.6us电流，因为我们为OCP执行的测试导致的电流小于60A，而不是400A。

    但我可以说，当我们使用硬外部短路反复测试OCP功能时，没有发现过热问题。

    ->好的，我们得到了您的结果和您的意见。

    散热正常。(可能取决于PCB布局。)

    -RDSon（H＋L）= 0.1欧姆

      -40V/RDSon（H＋L）= 400A

     -400^0.1 a = 1.6万W

    -1.6万Wx1.6us=0.0256Ws</s>0256

    此致，

    Nishie

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    您好，Nishie-san，

    明天我会试着跟你说。

    此致，

    Anthony Lodi

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    您好，Nishie-san，

    我确认在OCP故障触发之前，设备上没有实施电流限制块。 设备中电流路径中的电感会减慢电流的上升速度，这可能是导致电流不能快速上升的因素。  

    散热取决于PCB布局，我不确定您计算中描述的散热是否正常。 如果DRV的温度升至热关机温度，它将立即触发OTSD故障并关闭DRV，以帮助保护其免受损坏。 因此，即使散热是一个问题，也有一个保护功能来帮助 防止温度过高。  

    公式中用于计算功率的某些值 在由于对地硬短路而发生OCP故障的情况下不是很适用， 因为电流在脱毛时间结束时不会一直上升到400A，而是观察到它只上升到低于60A。  在功率计算中使用400A并不反映发生OCP故障时实际观察到的情况。

    从热量角度来看，只要您遵循良好的布局规范来帮助散热，我就不会看到任何有关因硬接地短路而导致OCP跳闸的热损坏问题。  

    此致，

    安东尼

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    Anthony San，您好！

    感谢您的评论。
    能否向我提供测试结果的数据？

    此致，

    Nishie

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    您好，Nishie-san，

    我已通过电子邮件与您跟进此事。

    此致，

    Anthony Lodi