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[参考译文] DRV8353:栅极驱动器存在问题

Guru**** 1797640 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5008A
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/1394579/drv8353-issues-with-gate-drive

器件型号:DRV8353
Thread 中讨论的其他器件:LM5008A

工具与软件:

您好!  

在我们使用 DRV8353RSRGZR 的新电路板设计中、我们遇到了栅极驱动问题。 该电路板由双电源拓扑中使用的 DRV 组成、因此对于 VM 、我们使用调整为16.4V 输出的内部 LM5008A 和6S-12节串联电池作为主输入。 主电源的总容量为600uF。 器件的额定电流高达120A。  而不是5R6 0r 放置在所有栅极上的跳线。  

DRV 原理图:  


第一个问题 栅极电压的实际上升/下降时间与数据表中计算的值并不对应。 使用的输出 MOSFET 是 FDBL86062-F085、Qtot=95nC、Qgd=20nC、对于该器件、理想的 IDRIVE 设置应为~Ω 200mA 拉电流和~Ω 400mA 灌电流。  

在实际测量中、我们必须高得多才能达到一些可接受的上升/下降时间值:
 

IDRIVEP_LS = 300mA >~380ns
IDRIVEN_LS = 700mA >~240ns

IDRIVEP_HS = 650mA >~640ns
IDRIVEN_HS = 700mA >~180ns

死区时间= 100ns
TDRIVE= 2000ns
VDS_LVL = 1V
SEN_LVL = 0.25V

`s 上述应用设置且其栅极电压曲线的相位概览( 使用无负载电机):

VM16.4V (黄色)、VGLS (青色)、VCP (紫色)上使用无负载电机的电压曲线:  

  

VGLS 和 VCP 电压看起来噪声很大。 我们还尝试了在 VM 上添加更多电容(直接在 VM 引脚上添加+44 μ F)、尽管 VM 电压更平滑、但它对 VGLS/VCP 上的瞬态和栅极电压都没有帮助。  


第二个问题 最可能与第一种情况有关的是、在电机负载较高的功率测试期间、DRV 报告错误、在几次尝试后、有时会导致 芯片物理损坏。 我们讨论了两种情况: VGLS 电压开始错误或报告 VGS_XX 错误、并且 在 MOSFET 栅极上测量到不同的电阻。 报告的错误通常为 VDS_Hx、VDS_Lx、VGS_Lx、VDS_OCP、GDF。  



您是否有一个提示、这种行为的原因可能是什么?  


提前感谢。  

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    尊敬的 Tomas:

    您提到您观察到的开关时间与计算出的上升和下降时间不同? 您所需的上升和下降时间是多少?

    此致、

    Yara

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    大家好、我想推荐 DRV 数据表中的推荐值、上升时间为100-300ns、下降时间为50-150ns。  

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    大家好!  

    可能我之前的问题过于笼统、因此我想更加直截了当地提出一些问题。 我封闭了 实际捕获的 VGLS 和 VCP 波形、问题是 您是否认为这一点 类似这样的瞬变是正常的、可以接受
    栅极驱动器故障的问题仍然存在、主要是在故障事件期间报告低侧栅极驱动器错误。  

    我再次包含了软件和硬件参数、因此它们将一起显示在这里:  
    IDRIVEP_LS = 300mA =~380ns (测量的上升时间)
    IDRIVEN_LS = 700mA =~240ns  (测量的 下降时间)

    IDRIVEP_HS = 650mA =~640ns  (测量的上升时间)
    IDRIVEN_HS = 700mA =~180ns  (测量的下降时间)

    死区时间= 100ns
    TDRIVE= 2000ns
    VDS_LVL = 1V
    SEN_LVL = 0.25V

    MOSFET 栅极 Qtotal = 95nC (典型值)






    提前感谢您的回答。  

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    尊敬的 Tomas:

    波形看起来噪声很大、何时截取了该示波器屏幕截图? 您是否能够在这些事件期间测量 GHx 至 SHx 和 SHx 至 GND?

    此致、

    Yara

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    你好,谢谢你的答复。 目前、我们似乎解决了这个问题。 MOSFET VDS 的上升沿和下降沿过于陡峭。 我们降低了栅极电流、目前电路板正常工作、VGLS 和 VCP 看起来也好得多。 我们起初害怕栅极电压较慢、但根据 TI 提供的有关智能栅极驱动的材料、这并不重要。  

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    尊敬的 Tomas:

    很高兴您能够利用 TI 内容来解决您的问题! 如果您有任何其他问题、可以发布另一个主题或仅回复此主题。

    此致、

    Yara