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[参考译文] LM74502H:用于高电流24V 应用

Guru**** 2382230 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV1821, LM74502H, LM74502
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/1487664/lm74502h-use-in-high-current-24-volt-application

器件型号:LM74502H
主题中讨论的其他器件:TLV1821、、 LM74502

工具与软件:

  我对使用两个 LM74502H 器件的电路进行了原型设计、每个器件都带有两个 Infineon IPF009N04NF2SATMA1 MOSFET、如数据表图10-1所示。 还有一个 由两个电源供电并通过小型二极管或门的 TI TLV1821比较器、该比较器将初级电压源与基准电压进行比较、旨在于初级电压降至预定义的电压范围之外时将负载从初级电压源切换到次级电源、然后在电压再次恢复到范围内时再次将其恢复。 次级电源的另一个 LM74502H 电路没有此类比较器电路。 这两个电源必须保持相互隔离、并且永远不能连接在一起。  

  我的问题是、在最初为电路板供电的应用中、如果次级电源尚未连接并为电路板供电、那么初级侧将无法进入导通模式 、这会导致初级电压电源进入限制状态。 这似乎是由  IPF009N04NF2SATMA1器件中存在大量的 Qg 造成的、每个器件约为210 - 315nC! 每个器件上都有10Ω 栅极电阻器。 即使采用"H"器件的增强型栅极驱动、我认为也没有足够的功率来快速导通 MOSFET、甚至在电流为1安的负载下也能供电。 我创建的评估设计是在24VDC 时使用高达125A 的负载电流、为了帮助它们在该评估过程中经受住测试周期的考验、我特意超额指定了 MOSFET 器件。 0.9mΩ Rds (on) 非常理想、因为物理器件中的散热空间极小、并且 PCB 能够以全功率散发这些 MOSFET 产生的少量热量。 我正在探索功率处理能力更小、因此总 Qg 更少的替代 MOSFET 、但我想知道对于 LM74502H 的栅极驱动电路来说、"过多"了多少。 有人可以为 LM74502提供潜在的最大总栅极电容吗?

  是否有其他方法可以在启动期间提高栅极驱动的可用容量、例如自举? 有什么建议吗?

  我是一名合同工程师、因此由于我的 NDA 协议、我无法公开发布原理图。 如果需要、我可以通过 PM 执行此操作。 如果您需要进一步的数据、请告诉我、并感谢您的帮助!

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    Dan、您好。

    LM74502H 应该能够驱动使用的 FET。 遗憾的是、不能提高控制器的驱动强度。

    通过"不进入导通模式"、您是否意味着 FET 由于启动期间的高负载而违反 SOA?

    您是否面临任何 FET 损坏?

    此致、

    Shiven Dhir

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    尊敬的 Shiven:

      感谢您的回复! 我看到的数据表明、MOSFET 未能足够快地从线性区域中拉出、从而无法完全斜升连接的电源。 如果所连接的电子负载配置为零功耗(无负载)负载、则电路会持续上电。 例如、如果电子负载配置为1A 的负载、则电路的初级侧(带有驱动 IC OV 引脚的分压器/比较器电路的一侧)将不允许电源启动并以限流模式结束、从而快速循环开启和关闭。  

      在所有测试过程中都出现零 MOSFET 故障。 我可以让这个电路通过几种方式工作、一是先把次级输入连接到一个24VDC 电源、它是电路的非电压监控侧、工作正常。 然后、当我将电路的初级侧连接到+24伏时、它将正确加电。 直到 在输出端施加≈8安培的负载、此行为才会有效、此时仍会出现与上述问题相同的问题。 此外、我可以手动 将初级侧的 OV 引脚保持在高电平、同时施加电源并且电源将达到全电压(因为 IC 被切断) 、然后从 OV 引脚释放保持电压、从而使 IC 能够  导通、然后电路将正确为负载供电。 这也在 >8安培负载时失败。 最后、当电子负载设置为低于 8安培时、电路(一旦 使用这两种方法之一强制其正常工作)将成功地允许移除和恢复任一电源、而不会降低为负载提供的预期功率。 如果负载设置为高于 8A 的电流并且主电源被移除并恢复、则输出降至零、电源再次进入电流限制状态。 我使用了五个不同的台式电源、从3A 到100A、均为线性和开关电源、用于测试结果相同。  

      我估算的是 MOSFET 对的  Qg 315nC ×  = 630nC 。  ≈米勒平坦区域、这意味着两个 MOSFET 的栅极完全充电的时间为5 μ s 70μs 至57us。 通过9mA、- 11mA 可从 IC 获得栅极驱动。 由于电源输入 MOSFET 的漏极在启动时介于12至20伏之间(并且由电源限制电路开启/关闭)、我认为这会导致 MOSFET 卡在米勒平坦区域、这就是我们无法正常启动的原因。 理论上、更强大的栅极驱动器应使 MOSFET 快速导通、使其脱离线性区域、而电源没有时间检测到它为"短路"。 然而、这一切都无法解释为什么电路的次级侧看起来正常工作。  

      如果您需要进一步的信息、请告诉我。 如果需要、我可以将原理图分发给您。

    祝你一切顺利。

    Dan

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    Dan、您好。

    请让我了解原理图和启动波形。  

    请探测 VIN、VOUT、GATE、VCAP

    此致、

    Shiven Dhir