大家好:
我正在处理一个 36V、15A 升压转换器 使用了 TI LM5122 控制器 和 运行环境 栅极驱动振铃 (M3 和 M4) 和重叠问题 在下 高负载条件、会导致发热和损耗、 希望 这里有人以前见过这种情况、并能提供见解。
规格:
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控制器:LM5122ZPWPT
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VIN:22–30V、典型值 27V
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VOUT:36V /15A
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MOSFET: CSD18533KCS
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直接从 LM5122 驱动器(无需外部驱动器)
- fsw:~250Khz
- Webench 设计: e2e.ti.com/.../5758.WBDesign59.pdf
问题总结:
在较高的负载 (10A+) 下、我可以观察到 严重栅极振铃; 死区时间重叠和 MOSFET 发热 、其中两个 MOSFET 都短暂导通、从而导致 MOSFET (M4) 故障 。 轻负载时不会出现这种行为。 连接原理图
原始 Sch:e2e.ti.com/.../lm5122-Boost36V15A_2D00_1.rar
修改完成: e2e.ti.com/.../Modifications-lm5122-Boost36V15A_2D00_1.rar
到目前为止、我已经尝试过:
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完全删除了 MOSFET (M3) 并替换为 A 快速肖特基二极管 (STPS30M60ST) — 消除了死区时间问题和 M4 故障 但以功率损耗为代价、
以及 适用于 M4 的 VDS 缓冲器 (10R 470pF) 电路、仍然是 M4 持续栅极振铃
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添加了 栅极电阻器 (10Ω<xmt-block1>–60Ω</xmt-block> 范围)—–60Ω—几乎没有改善。
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已尝试 栅极二极管 (加快导通速度)—甚至更多的栅极振铃
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已观察到 米勒平坦区域大幅下降 在更高的负载下、是否可以自导通?
- 为 GATE 添加了缓冲器 (10R 470pF) 以及 GATE 下拉电阻器、没有太大改进。
观察结果:
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强 开关期间出现振荡 特别是在 VGS 上。
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测得~5–15MHz 振铃。
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MOSFET 升温 快速大约 75°C ,在 10A 几分钟, MOSFET 安装在一个大的散热器箱与气流 27°C ,凸片约 45°C
- 功率损耗计算说 40-50 摄氏度、一致认为不良的上升和下降时间是问题、如何使之更好?
示波器捕获:
- 没有任何修改的最初设置: e2e.ti.com/.../INITIAL-VGS-M4-1A.rar
- 死区时间: M3 和 M4 的 VGS : e2e.ti.com/.../DEAD-TIME.rar
- 电流级 : 添加栅极电阻器、二极管和缓冲器修改、1A 和 10A 负载下 M4 的 VGS: e2e.ti.com/.../VGS-M4-1A.rare2e.ti.com/.../VGS-M4-10A.rar
问题:
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任何成熟的技术 阻尼栅极振铃 而不会过多地减慢开关速度?
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操作方法 安全调优死区时间 温度检测来避免跨导?
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更好的缓冲器 有助于跨栅极或漏源极?
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任何使用过的人 外部栅极驱动器 进行比较以实现更强的控制?
- 更好的栅极电阻值? 才能进行适当的计算?
- 更好的 MOSFET? CSD19505KCS 怎么样?
如果有人研究基于 LM5122 的高电流转换器、希望获得原理图/布局反馈。
另外、如果需要任何其他详细信息、请告诉我、我打算进行另一个布局。
提前感谢!
Arvind