This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] LM5123-Q1:关于引脚7 (HB 端子)附近的烧毁

Guru**** 2493565 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5123EVM-BST

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1479630/lm5123-q1-about-the-burn-near-pin-7-hb-terminal

器件型号:LM5123-Q1
主题中讨论的其他器件:LM5123EVM-BST

工具与软件:

你好、我需要紧急回答。 我正在使用 LM5123设计一个升压转换器电路(输入电压7-32V、输出电压15-43V)。

在我设计的电路中、在特定位置或测试环境中的引脚7 (HB 端子)发生烧毁。

您能告诉我、这可能是由什么原因造成的吗?

  • 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。

    您好 Katsuki、

    最有可能违反了绝对最大额定值之一(请参阅数据表的第7.1章)。

    请注意、可以看到损坏的引脚不必是出现过应力的引脚。
    由于过压或欠压应力而导致的损坏通常在某个完全不同的引脚上发生。
    任何违反绝对最大额定值的行为、即使只是在短时间周期内发生击穿降级、甚至会损坏器件。

    如果您希望首先重点关注 HB 引脚、则会导致超出额定电压的典型情况是一个大振铃、尤其是开关节点下冲。
    在这种情况下、HB 和 SW 之间的电容器将充电至高于允许最大值的电压、这将导致 HB 引脚上出现过应力。

    您可以尝试使用高达5欧姆的栅极电阻器(请确保两个电阻器将始终具有相同的值)。
    您也可以尝试开关速度较慢的不同 FET、以最大限度地减少开关节点上的振铃。

    此致
    哈利

  • 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。

    您好、 Harry:

    感谢您的答复。
    我会再次检查,如果你没有违反任何帖子.

    已确认关于 SW 节点下冲的信息。
    当栅极电阻为0Ω 时、该电阻约为2~3V。
    如您所说、我认为它可能会因下冲而导致 HB 端子出现过压和应力。

    这就是我们讨论栅极电阻值的原因。
    栅极电阻为5Ω 的原因是最大值。
    如果栅极电阻增加、开关损耗会增加、但还有其他原因吗?
    请告诉我检查栅极电阻值的适当值。

     此致
    Katsuki

  • 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。

    您好 Katsuki、

    较高的栅极电阻器将使 FET 的转换更加平坦。
    LM5123的死区时间仅为20ns。
    该器件使用自适应死区时间控制(先断后合概念)、但它只能在其自身的引脚上看到信号、而不能在 FET 的栅极电阻器后面看到信号。
    当栅极电阻器过大时、可能会发生跨导、其中一个 FET 已导通、而另一个 FET 尚未完全关断。

    您还可以尝试使用缓冲器来减少开关节点的振铃。
    或者-如前所述-开关速度较慢的不同 FET。

    此致
    哈利

  • 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。

    您好、Harry:

    我们正在考虑这一点、但即使栅极电阻设置为3.3 Ω 也发生了相同的损坏。我们相信 SW 端子的下冲可能不是直接原因。

    我们使用 LM5123时、SYNC 和 TRK 引脚连接到音频 IC (TAS6584QPHDRQ1)。 将其连接到 TAS6584QPHDRQ1时、是否可以在同步配置中使用它?

    在将其连接到 TAS6584QPHDRQ1时、是否还有其他需要注意的点?

    我们正在考虑使用二极管从同步类型更改为异步类型、但我们不确定这是否可以解决问题。 你怎么看?

    此致
    Katsuki

  • 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。

    您好 Katsuki、

    从数据表中可以看到、开关节点和 HB 电压下冲没有太多裕度。

    我不确定"同步"这个词是否有两个不同的意思。

    连接 SYNC 引脚和 TRK 引脚没有问题。因此两个器件将以相同的频率同步运行。

    对于音频放大器等高功率应用、不建议使用带有二极管而非高侧 FET 的异步控制器
    并会破坏 H 类概念带来的所有节能效果。

    请查看我们基于 LM5123的 H 类参考设计:
    https://www.ti.com/tool/TIDA-020033 


    本信函以及任何相关信函中的所有信息均"按原样"在"包括所有缺陷"的前提下提供、并且遵守 TI 的重要声明: http://www.ti.com/corp/docs/legal/important-notice.shtml 


    此致
    哈利

  • 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。

    您好、Harry:
    正如您所说、开关节点下冲和 HB 电压没有太多的裕度、即使实施了基极电阻器和缓冲器电路等措施、也很难在考虑变化的情况下将该电压保持在5.8V 以内。 因此、尽管效率会降低、但我们正在考虑更改为异步系统。 如果改为异步系统、除了效率之外有其他缺点吗?

  • 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。

    您好 Katsuki、

    我从未说过 HB 引脚会受到过应力影响。

    请让我再说一遍、可以看到损坏的引脚不需要是出现过应力的引脚。
    由于过压或欠压应力而导致的损坏通常在某个完全不同的引脚上发生。

    因此、还请仔细检查所有其他引脚。


    据我所知、我们没有任何具有跟踪引脚的异步控制器。
    要将外部反馈分压器连接到音频放大器的控制信号、您将需要使该信号的方向反转。


    此致
    哈利。

  • 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。

    您好、Harry:

    我已经检查了 LM5123每个引脚的波形、目前为止没有超过最大额定值的波形。

    我正在检查 LM5123每个引脚的波形、目前为止没有超过最大额定值的波形。 当我尝试测量 HB 和 AGND 之间的电压时、IC 出现故障、输入电压开始直接出现在输出电压中。 故障是否是由测量过程中使用的探头的电容等引起的?

    此致
    Katsuki



  • 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。

    您好 Katsuki、

    我从来没有听说过这样的情况。

    它需要一个具有大电容的非常糟糕(或可能损坏)的探针。

    其中一个原因似乎更有可能导致控制器损坏:
    - HB 引脚由示波器的直接50欧姆输入进行探测
    - HB 引脚与相邻的 BIAS 引脚短路(即使它的持续时间很短)
    -控制器封装上的机械力由于焊点问题(例如 IC 下方)而产生了一些影响

    此致
    哈利。

  • 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。

    您好、Harry:

    使用差分探头测量 HB (+)和 SW (-)端子之间的 I。
    我已经连接了波形。

    端子之间的波形在振荡开始之前具有负电势。
    这是否正常? 导致此行为的原因是什么?
    测得的 IC 输出电压正常。

    向 BIAS 引脚施加12V 电压时的时序
    并且向 EN 引脚施加3.3V 电压时的时序已添加到波形中。

    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好、Harry:

    附加的波形中以红色圈出的波形的行为是否正常?

    另外、这可能是什么原因造成的?
    请告诉我可能的原因。

    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好 Katsuki、

    我是否正确理解黄色信号是 HB 电容器上的电压(从 HB 到 SW)?
    它不应切换太多。
    也许您可以向我展示一个只显示几个周期的放大版本。

    您可能需要在 HB 引脚上使用不同的电容器。
    它需要充当高侧栅极驱动器的逐周期储能。
    该电容器需要具有低 ESR、低 ESL 和极低的漏电流。 此外、考虑到直流偏置效应、请选择具有高标称电压的电容器。

    为什么在上图中有两个不同的电压电平(使用这两个短暂的压降)?
    这是怎么回事?


    蓝色信号是什么?
    它是否也是 HB 与 SW 电压?

    您能否在一个屏幕截图中并联显示 VCC 与 GND 电压?

    谢谢!
    哈利

  • 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。

    您好、Harry:

    >为什么上层有两个不同的电压电平
    >图像(使用这两个短滴)?
    >到底发生了什么事?
    我们想知道原因。
    您可以预测什么吗?

    在辅助电源供电时、会发生两次压降的时序
    向 EN 端子施加电压时、
    如第一个波形所示。

    让我们尝试调整 HB 引脚上电容器的电容。


    蓝色信号显示 HB (+)端子和 SW (-)端子之间的波形。
    我还将在 VCC (引脚9)和 GND 之间捕获和发送波形。

    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好、Harry:

    路径中有一个二极管为高侧栅极驱动器提供 VCC。
    反向流经该二极管的漏电流是多少?

    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好 Katsuki、

    我对您对这两次跌落的描述感到非常困惑。 偏倚和 EN 事件发生得更早...

    总之、VCC 至 HB 的二极管集成到了我们的器件中。
    另外、不要使用外部二极管!
    外部二极管会导致问题。

    如果我误解了我、"路径中有一个二极管为高侧栅极驱动器提供 VCC、"还有什么含义?

    此致、
    哈利

  • 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。

    您好、Harry:

    抱歉、我忘记了附加图像。

    这是 IC 内部的二极管、如图所示。

    此致
    Katsuki。


  • 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。

    您好、Harry:

    我在启动时检查了评估板(LM5123EVM-BST)上的电压。
    该波形是通过差分探头获取的。
    蓝色线是 HB (+)和 SW (-)端子之间的电压。
    绿色线表示 VCC (+)和 GND (-)之间的电压。

    与在电路板上测量的波形一样、显示的电势为-0.59V
    然后才开始振荡。
    这是否意味着器件正常运行?
    另外、是什么原因导致了这一点?
    请告诉我。

    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好 Katsuki、

    FET 第一次开关之前 HB 引脚上的负电压正常。
    仅当低侧 FET 首次导通时、HB 电容器才会充电(具有正电压)。

    较旧的器件通常需要使用外部二极管、客户会因为选择了错误的二极管而遇到问题。
    因此、我们决定将其集成到控制器中、以确保其开关速度足够快且漏电流非常低。

    屏幕截图中的电压(VCC 和 HB)非常低。 基本上太低、无法正常运行。
    VCC 通常应调节(低)至5V。
    当偏置电压大于3.8V 时、控制器将开始工作。
    但它不会在 VCC 引脚上产生5V 电压、HB 电压将会更低(测量值为3.75V)。

    我相信在您的设置中、偏置电压仅为4.2V 左右。

    如此低的电压、就不能保证 FET 正常开关。
    此外、FET 的时序可能与预期不同、您可能会遇到开启错误的导通/关断事件。
    在最坏的情况下、这甚至可能导致两个 FET 之间发生跨导。

    因此、请增加系统中的偏置电压。
    请确保输入电压不会降至5.5V 以下

    或者将 BIAS 引脚连接到 VOUT 而不是 VIN。
    在启动时、VIN 将经过高侧 FET 的体二极管到达 VOUT 并偏置、因此它必须约为4.5V。 5V 以允许控制器启动。
    但之后当输入电压下降时、控制器将由自升压输出电压供电。

    此讨论仅提醒我实验室设置中可能会出现的另一个问题、该问题可能会导致您的原始问题:
    如果 VIN 的实验室电源电流达到限值、则可能发生升压转换器无法向输出端提供所需能量的情况。
    它也不会进入任何保护模式、因为永远不会发生过流。

    此星座图也可能损坏转换器级。

    请确保实验室电源始终能提供所需的峰值电感器电流以及相同的裕量。

    此致
    哈利

  • 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。

    您好、Harry:

    我认为 HB 和 SW 之间的电压取决于内部二极管的 VCC 和 Vf、
    但您能否告诉我在恒定温度下变化了多少(例如、Ta = 25°C)?


    另外、您能否告诉我 HB 和 SW 之间的电压随温度变化了多少?

    如果您有任何测量数据、请将其发送给我。

    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好 Katsuki、

    >我认为 HB 和 SW 之间的电压取决于内部二极管的 VCC 和 Vf。
    是的。

    >您能告诉我在恒定温度下变化了多少(例如 Ta = 25°C )?
    1)当偏置电压足够高时、使能 VCC 稳压器、VCC 电压会下降到最小值=4.75V、典型值=5V、最大值=5.25V 之间

    2) 2)当 BIAS 电压低于5V VCC 调节目标(VCC-REG)时、VCC 输出会以较小的压降电压跟踪 BIAS 引脚电压
    这是由 VCC 的 Ω 电阻1.7k Ω 引起的。
    当最小电源电压 VBIAS=3.8V 且 VCC 引脚上的最大负载电流100mA 时、最小 VCC 电压指定为3.45V。

    然后、VCC 电压将通过内部二极管、其 HB 二极管电阻典型值为1.2Ω

    典型值对应于 TJ = 25°C。
    最小和最大限值适用于 TJ =–40°C 至125°C 条件、除非另有说明。

    >您能告诉我 HB 和 SW 之间的电压随温度的变化情况吗?
    -当稳压器激活时、VCC 会随温度变化、从最小值4.75V 到最大值5.25V
    -关于 HB 二极管电阻、数据表仅提到了1.2Ω 的典型值。 因此、我会考虑二极管电阻的容差约为25%。

    >如果您有任何测量数据,请将其发送给我。
    抱歉、对于数据表中未列出的参数、我们在 ATE 测试期间不会采集任何数据。
    如果我确实在单个板/器件上进行测量、则根本就不具有代表性、因此我不会花任何时间讨论它。

    此致、
    哈利

  • 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。

    您好、Harry:

    HB 和 SW 之间的最大额定值为-0.3至5.8V (5.5V)、
    但 VCC 电压最大值为5.25V、
    所以裕度很小、我在设计上遇到了困难。
    对此有何对策?

    此外、我知道在初始开关启动之前 HB 引脚上的负电压正常、
    但你能告诉我为什么这是正常的吗?


    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好 Katsuki、

    唯一切合实际的对策是尽量将开关节点上的下冲保持在尽可能小的水平。

    HB 电容器的任何预充电电压都将被内部二极管削波
    总之、这是正常的、不会对器件造成损坏。

    本信函以及任何相关信函中的所有信息均"按原样"在"包括所有缺陷"的前提下提供、并且遵守 TI 的重要声明: www.ti.com/.../important-notice.shtml

    此致
    哈利

  • 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。

    您好、Harry:

    为防止开关节点下冲、
    您是否正确调整了 SW 和 HB 之间的栅极电阻和电容器电容?

    另外、HB 和 SW 之间的电压差稳定在5.5V 左右、
    我担心、由于噪声等原因、这可能会超过最大额定值
    在这方面是否有任何措施?



    此致
    Katsuki。

  • 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。

    您好 Katsuki、

    不得更改 SW 和 HB 之间电容器的电容。
    请确保使用低 ESL、低 ESR 类型电容器。

    需要通过实验室中物理 PCB 上的实验和测量来确定栅极电阻器的理想电阻。
    您还可以与 FET 并联放置一个缓冲器。

    最重要的是、必须实现良好的布局以及电源路径中非常小的寄生效应(尤其是从低侧 FET 到 PGND)和栅极环路。

    再次:
    唯一的对策是尽量将开关节点上的下冲保持在尽可能小的水平。
    所有其他组件(VCC 电压、二极管压降)都固定在控制器内。


    说实话、我们是唯一担心 HB 电压的客户。
    在规格范围内的稳定电平较小、由于噪声引起的短尖峰是可以容忍的。

    此致
    哈利