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[参考译文] LM7480-Q1:正向调节行为

Guru**** 2391025 points


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/1526468/lm7480-q1-forward-regulation-behavior

器件型号:LM7480-Q1
主题中讨论的其他器件:LM74800-Q1

工具/软件:

大家好:

我们目前使用 LM74800-Q1 IC 作为应用的理想二极管驱动器。 此驱动器可与  ISCH42N04LM7ATMA1 功率 MOSFET(极低的 Rdson)结合使用。

这对用于将 2 个电源连接到主总线、为某些电子器件和电机供电。 IC + MOSFET 配置为共漏极配置、仅使用理想二极管侧(不使用 HGATE)。 其理念是、如果电源发生故障、则没有反向电流流向电源。 此外、当我们的电机进行制动(主动制动)时、随着主输出总线上的电压升高、我们采用了理想二极管来保护电源。 源极有自己的 OVLO、但我们想避免这种情况、因此是理想二极管。

以下是我们设计中理想二极管器件的原理图(板上 2 个,每个电源一个)。

请注意、+24V 侧具有一些大容量电容(约 670uF)。 输出连接到电子器件和电机(也会连接一些电容,非常靠近电机)。 还存在能量转储电路、当制动期间输出总线电压过高时将触发、并会转储某些电阻中的多余能量。

我们使用一个简单的电机通过螺旋桨运行来产生一定扭矩、对该电路进行了测试。 电机会非常快地从正旋转变为负旋转。

上面的示波器截图具有以下曲线:黄色:进出电机的电流。 蓝色:VGate 电源 1。 粉色:VGate 电源 2. 绿色:输出总线电压(共漏极)。

我们看到的是电机制动。 在开始时的一小段时间内、检测到反向电流(Vgate 在稳定状态期间被调节到足够低的电平,检测快速)。 然后、电流重新上升、Vgate 被驱动至超高电平、然后线性下降、直到出现下一个尖峰。 但在这种低 Vgate 线性降压调节期间、电流开始回流。 问题是随着电源轨上升、它将开始为大容量电容器供电。 现在、我们有阳极和阴极升压、反向电流保护无法正常工作。

对我来说、线性调节似乎太软/太慢。 这意味着、如果我们从 0A 开始运行、则会发生电流浪涌、栅极将尽可能高、以获得 10mV 的压降(这很好)。 但是、如果电流随后反向或下降得足够快、则调节跟随得不够快、基本上保持较低的 Rdson、使得反向电流检测变得更困难 、保护会延迟(Vgate 将 Vs 断开电路)

我的问题如下:

我是否正确理解了这种情况?  

调节在 Vgate 上缓慢下降是正常的吗?

什么是使系统更灵敏的最佳方法?

在阴极侧而不是阳极侧移动大容量电容会更好吗?

提前感谢您的帮助。 请随时向我询问有关此案例的说明或更多详细信息。

此致、

Marc

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    您好:Marc、

    通常会添加阴极侧电容器、以便在电压下降的情况下为下游负载供电。

    此致、

    Shiven Dhir

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    线性调节确实需要时间来适应负载。 您可以考虑使用 LM74801、它没有线性稳压功能并始终保持 FET 导通。

    但会 有 (VSD_Rev/Rds_on) 的直流反向电流。

    此致、

    Shiven Dhir

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    在我们的例子中、这些电容器发挥着双重作用。 它们还提供一些强滤波。  

    我们可能暂时不会移动它们

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    您好:Marc、

    请考虑使用 LM74801

    此致、

    Shiven Dhir

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    我们找到了一种使监管更激进的方法。

    我们将 DGATE 连接到 Q1 源极。 这允许在稳压期间实现更强的栅极电荷突降。

    负的副作用是 MOSFET 栅极驱动时的静态电流更高、因为一些电荷在导通期间会持续损失(Vgs 为正,电流流经电阻器)、但我们可以接受这一点。

    进行这种修改(10k 电阻器)后、我们从 6ms 的时间从完全驱动变为 10mV 的标准稳压电平、变为 200us。

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    您好:Marc、

    您能否进行某些更改并重新测试?

    在 VS 上添加一个 0.1uF 电容器。

    将 VCAP 从 100nF 增大至 220nF。

    请移除 DGATE 至阳极电阻。

    此致、

    Shiven Dhir

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    尊敬的 Shiven:

    否、我们不会进行更多测试。 我们的解决方案运行正常。

    此外、我不知道增加 VCAP 和添加输入滤波电阻器如何改善调节阶段栅极的放电率(这只会让我们更接近数据表上的示例设计,仅此而已)

    感谢您的支持。

    此致、

    Marc