[参考译文] LMG3522EVM-042：LMG3522

尊敬的 Marios：

我们可以帮助您调试项目的问题。 为了更清楚地了解问题、我请您提供以下信息：

1.表示电子制动设置与输入整流器、EVM 和负载的电气连接的图。  

2.您 能够在操作的几秒钟内收集的任何操作波形

此外、请按照以下步骤 了解该问题：

-检查 EVM 的12引脚连接器 J1上的故障和 OC 引脚输出

根据上述信息、我们可以确定是否存在过流问题以及是否需要并联。

我们可以 通过添加去耦电感器来并联 LMG3522来提高动态电流共享性能。  

谢谢、

Subhransu

你好 Subhransu、

感谢您抽出宝贵的时间帮助我们解决问题。

这就是我们通过这种方式将 LMG3522模块和主板连接到测试板和负载。

LMG3522通过移除高侧 MOSFET 进行了修改

一旦低侧 MOSFET 短路、FAULT 和 OC LED 始终亮起。

我已经提到过、模块导通并持续大约2秒、然后在 SW 节点和 PGND 之间发生低侧短路时裸片。

您认为我们以4秒的拾取时间违反了 LMG3522的 SOA 吗？

尊敬的 Marios：

感谢您分享这个图。

FAULT 和 OC 引脚持续处于低电平表明电路会导致快速 di/dt 事件>150A/us、电流达到>90A。 这被视为 SC、因此 GaN 会锁存到关闭状态。

但是、为了了解测试的原因及其运行条件的结果、我仍需要您提供更多详细信息。

  由于我不熟悉附加电路板上的电路、您的共享图没有传达一些详细信息。 请考虑提供以下详细信息：

1.请参考下图、提供 HV+和 PGND 之间存在的电路的简化图。

2、还请提供更多关于制动负载性质的详细信息。 如果表示为 R、L、E、则提供数字

考虑添加一个 V 和 I 探头、以便更清楚地了解 GaN 器件运行时的 Vds 和 Id。 这可以帮助我们了解是否违反 SOA。

4、我不熟悉取件时间和保持时间这一术语。 请将工作 PWM 解释为导通/关断时间。

5、区别正常操作与异常操作的因素。 请说明此处的含义 -电路 保持2s。   

你好 Subhransu、

感谢您的快速答复。

1)

我们通过这种方式在模块上测试 LMG3522低侧器件：

2)

我们测试的负载规格显示在图像中。

   L = 430 μ H、7.3 μ F 和 50 Ω 的电阻负载

   L = 96mH、11uF 和50 Ω 的电感负载

3)

不幸的是、我们无法使用良好的电流探头、但我们正在采购一个。

希望从测试中获得波形。

4)但是你熟悉电磁阀控制器,对吗?  电梯电子制动器的工作方式相同  

  在中、您有一个拾取驱动电压、需要在100%占空比下施加到制动器上的线圈上  

  在拾取电压处为4秒、我们将其称为拾取时间。  然后将驱动信号切换至  

  特定频率的 PWM 信号来驱动线圈、使用保持电压、我们将其称为保持时间。  这是完成的

  以节省驱动电子制动器所需的功率。

5) 那么、当我说 GaN 保持2秒时。  我的意思是说器件在导通 和驱动负载后运行

  请勿通过将 PWM 信号从100%占空比更改来更改负载的功率

   在激活2秒后达到50%占空比。  

一个快速的 LT Spice LR 与并联 C 与电阻负载的 Given：

di/dt ~  7.53A/us、但峰值 I 约为112安培、持续时间为12 μ s。

对于电感负载：

di/dt ~ 8.6A/us  、但峰值 I 约为154A、持续时间为15.7us  

Subhransu,

您是如何得出150A/us 的 di/dt 的？

"故障引脚和 OC 引脚持续处于低电平表明电路导致快速 di/dt 事件>150A/us、电流达到>90A"

谢谢！

尊敬的 Moises：

感谢您分享这些图像。 现在、它肯定能让您更清楚地了解系统。

仿真波形显示、实验期间的电流将达到> IT (sc)[短路故障的阈值限制]。 在此下方、器件将锁存到关闭状态。 因此、如果负载瞬态电流大于90A、则所选器件不适用。  详细信息、请参阅 LMG3522R030数据表的第7.3.7.1节和第7.3.7.4节。

数据表链接： https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmg3522r030-q1.pdf?ts http=1743498807742&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FLMG3522R030-Q1

我对150A/us 的评论是强调 LMG3522R030 SC 故障的 di/dt 阈值限制。 请再次参考第7.3.7.1节。

请就该问题澄清以下几点：

在 PB 按下 GaN 导通2s 后、死区- DS 短接。

(FAULT 引脚为低电平意味着 GaN 被锁存至关断状态。 因此这不能显示 DS short)。 请在这里解释。 建议您在2s 后看到 DS short 和 FAULT 引脚为低电平。 DS 是否最终将引线短接到器件？

谢谢、

Subhransu

你好 Subhransu、

我得到这样一个事实、即我们的负载超出了 LMG3522器件的应力  

但我得不到的是为什么 LMG3522不能自我保护  

死区短路事件、如您的数据表中所述？

我们测试的第一个模块既有高压侧、也有低压侧。

我们意识到需要在测试中去掉高侧器件。

因此、我们又购买了两个模块和一些额外的 LMG3522设备

我们大吃一惊。  我们能够再测试三次、但随后发现低侧

器件 已死区、每次从漏极到源极短路一次。  故障 LED 和 OC LED

两者都在测试失败时亮起、但 LMG3522在测量仪表时、从漏极到源极短路。

我们仍然困惑的问题是为什么 LMG3522不能运行其 OC 保护？  

"IT (SC)[短路故障的阈值限制]。 在此下方、器件将锁存到关闭状态。 因此、如果负载瞬态电流大于90A、则所选器件不适用。  详细信息、请参阅 LMG3522R030数据表的第7.3.7.1节和第7.3.7.4节。"

这没有发生。  为什么？  

是否还会发生其他情况、即每次没有 OC 保护时都将器件从漏极短接至源极？

无论如何、 您是否有建议我们使用的另一个或多个设备来代替 LMG3522？

我们确实需要将这款产品投入生产。   由于负载的性质、我们需要隔离。  我的意思是

书面上、LMG3522非常适合我们的产品。  我们能否将其中的两个或多个引脚并排以拆分初始值  

当前负载？

谢谢！

尊敬的 Moises：

如果满足条件(即 dI/dt > 150A/us、超过 IT (OC))、则 SC 故障功能肯定应该正常工作。 因此、我们需要通过额外的探测清楚地了解系统运行情况。  我们通过系统调试过程执行以下操作、 还探讨了一些替代解决方案：

1.根据您的仿真、di/dt 不应超过150A/us。 然后、器件应进入逐周期保护、此时它不应允许电流升高。 因为在此阶段您没有电流探头。 您能否探测"OC"和"FAULT"引脚电压。 为了确保器件不会熔断、您可以考虑 在此测试中施加一个轻微阻抗负载、但仍会产生该负载(OC)。 您可以尝试在100%占空比下运行系统、持续时间远 小于2s、确保安全。  

2.即使在 SC 保护启动后,反向导通路径也始终可以承载电流。 因此、系统中的高电流(这些可能是谐振电流)可能存在反向导通路径、最终导致失效。 您可以尝试将 SiC 二极管与 GaN 器件并联、因为 SiC 二极管具有较低的正向压降、并反向传导主要电流。 如果这样做,我们可以探索更多的解决方案,以确定原因和更好的解决方案。  如果不用于您的应用、请确保高侧 GaN FET 完全移除。  

3.我们有一个 采用 e 模式 GaN 的替代评估模块、其中 SC 保护方案的实施方式不同。 它基于通过 VDS 检测进行的去饱和保护、而不是 di/dt 限制。 此子卡与您正在使用的子卡类似、并且与您现有的主板完全兼容。 板载器件是 LMG365xR025 650V 25mΩ GaN FET。 不过、此处的 IT (OC)阈值较低、即51A。 但我想让您考虑这一点、因为 SC 保护方案的实现方式不同、即基于去饱和保护。   

链接： https://www.ti.com/tool/LMG3650EVM-113

请考虑尝试上述选项、并告知我结果、以便我们能够解决您在设置中面临的挑战。

谢谢、

Subhransu

你好 Subhransu、

感谢您提出 LMG3650EVM-113建议。

恐怕我们无法围绕预发布状态的器件进行设计。

您是否知道何时提供这些服务？   LMG3650R025器件？

此时、我们考虑不再使用 GaN MOSFET。

尽管与 Si MOSFET 相比速度非常快且性能要好得多

但其复杂性使其难以使用。

我们想探索并联 SiC MOSFET 或 IGBT。

我看了您的 https://www.ti.com/tool/TIDA-00917 参考设计、就像我们看到的一样

但 IGBT 模块对于我们的应用来说太大了。

我们还从客户那里了解了昨天应该产生的牵引线圈参数

更容易调整大小。

线圈至少对于客户正在使用的当前牵引线圈具有以下参数：

     电感= 436mH  

     电阻= 43.6欧姆

     并联电容器= 58nF

目标是能够通过两组由两个不同时间控制的信号来驱动此线圈：

1)取件时间。

     以100%占空比向线圈提供全电压 、持续时间为2.5秒至3.5秒。

2)保持时间

    以50%或更低占空比以及 21KHz 或更高的 PWM 信号向线圈提供保持电压。

当然、不使用时也有关闭模式。

ISO5852S 是否是此应用的理想选择、也是您的不二之选  

其他隔离式驱动器？

谢谢！