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[参考译文] LM5069:LM5069 在启动时烧毁 MOSFET

Guru**** 2782445 points

Other Parts Discussed in Thread: LM5069

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/1609061/lm5069-lm5069-burns-mosfet-on-start-up

器件型号: LM5069

我在使用 LM5069 的 100A 热插拔电路启动期间遇到 MOSFET 击穿故障。 三个并联 MOSFET 中的一个始终无法通过短路故障、并且始终无法恢复。

寻求帮助来验证我的 SOA 计算。
LM5069_LM5055_EVM Design_Calculator_REV_C.xlsx

系统配置
应用: 100A 直流断路器
4000µF 大容量电容  
MOSFET:IXFN520N075T2

3 个并联的 LM5069 模块

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    您好 Artem、

    驱动高容性负载。 请添加软启动电路。

    此致、

    Mani。

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    你好、Ray!

    我尝试为 SS 添加一个 110nF 电容器 — 结果相同,但发生频率较低。 我还仔细观看了所有推荐的视频 — 建议尽可能不要使用 SS 电路。

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    SS 需要更大的故障延迟时间。 我很担心这种情况下的短路保护

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    您好 Artem、

    您是否添加了 Cdv/dt 或仅或完整的 SS 电路?

    此致、

    Mani。

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    我仅在 GATE 和 GND 之间添加了电容器

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    Arten、

    将完整的 SS 电路和 PWR 电阻添加至 40k Ω。

    此致、

    Mani。

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    RAY、

    您能否详细说明整个 SS 电路对解决我的问题有何帮助、以及增加功率限制如何确保安全运行?

    顺便说一下 — 培训视频推荐用于高 dv/dt SS 的完整 SS 电路...

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    您好 Arten、

    如果没有 SS 电路、您的 MOSFET 会失败、因为您的目标功率限制小于最小功率限制阈值、在这种情况下、器件不会进入功率限制故障状态。 器件将进入电流限制状态、电流限制阈值为 110A、因此器件中的总功率损耗将为 54*110W。这就是 MOSFET 发生故障的原因。

    如果没有 SS 电路、您可以将 PWR 电阻增大至 40K、使器件进入功率限制。

    此致、

    Mani。

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    我可以要求您更新参数并将 计算器文档发回吗?

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    使用一个 MOSFET 还是三个 MOSFET?

    此致、

    Mnai.

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    您好 Arten

    请将您的原理图发送给我。

    此致、

    Mani。

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    每个 lm5069 模块使用 1 条苔藓。 3 个并联模块(独立)

    我们将能够在 40 分钟内分享原理图

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    您好 Artem、

    我已经填写了设计计算器。  您必须为此应用选择更好的 SOA MOSFET、并为一个模块选择三个并联的 MOSFET。

    e2e.ti.com/.../4061.LM5069_5F00_Design_5F00_Calculator_5F00_REV_5F00_C-_2800_1_2900_.xlsx

    此致、

    Mani。

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    尊敬的 Mani:

    我附上了原理图。 Q2(输出晶体管)会触发。

    我还查看了您提供的计算器文档。 我无法理解是否正确。 计算中的 SOA 将以红色突出显示、等于 0。

    我不能低估为什么我应将 Rpwr 设置为 40k (~600W)-我的每个 MOSFET 所需的功率限制为 160W。

    我对 Rpwr 根据 VDS * ID 设置功率限值的理解是否正确?

    我不确定并联 MOSFET 是否可以提高可靠性 — 在软启动情况下用作放大器时,MOSFET 不 会共享相同的电流?

    我不确定 SOA (比 IXFN520N075T2)更强的 MOSFET 是否也可更换。


    e2e.ti.com/.../Power_2D00_Switch-v1.2.1.pdf

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    您好 Artem、

    我还查看了您提供的计算器文档。 我无法理解是否正确。 计算中的 SOA 将以红色突出显示、等于 0。

    先生:是的、因为 TJ 即将达到 641c

    我不能低估为什么我应将 Rpwr 设置为 40k (~600W)-我的每个 MOSFET 所需的功率限制为 160W。

    MR:功率限值应大于最小功率限值、以便检测功率限值故障。

    我对 Rpwr 根据 VDS * ID 设置功率限值的理解是否正确?

    先生:  

    我不确定并联 MOSFET 是否可以提高可靠性 — 在软启动情况下用作放大器时,MOSFET 不 会共享相同的电流?

    是的、它在启动时不起作用。 但它将有助于降低 MOSFET 的 TJ。

    此致、

    Mani。

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    尊敬的 Mani:

    我将尝试 40kOhm Rpwr。 我是否应该更改 Ctimer 值?

    您能否为我提供 Ctimer 的值、以便在所有条件下确保 MOSFET 安全?

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    您正在使用多大的计时器上限?

    此致、

    Mani。

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    您好 Artem、

    请使用此设计计算器进行设计、以满足 FET SOA 要求。

    e2e.ti.com/.../4061.LM5069_5F00_Design_5F00_Calculator_5F00_REV_5F00_C_5F00_SS_5F00_Circuit.xlsx

    此致、

    Mani。

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    尊敬的 Mani:

    我将尝试使用​​您提供的值更新 PCB、并告知您。




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    尊敬的 Mani:

    我设置 Rpwr = 40k 且 Ctimer = 68nF 左侧 Css = 110nF - MOSFET 能够承受冷启动、但热插拔或输出短路时的稳态。

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    您好 Artem、

    请将更新后的原理图文件发送给我。

    此致、

    Mani。

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    MOSFET 之所以燃烧、是因为软启动电路和计时器值阻止 LM5069 完成其工作。 IC 只有 2mA 的栅极调节能力、使用低阻抗软启动支路 (10kΩ 和 110nF) 时、根本无法足够快地下拉栅极、从而在需要时关断 MOSFET、因此热短路保护 失败。

    低 Rpwr (10kΩ) 降低了 IC 的功率限制精度、使其无法完全在正确的功率限制模式下运行。

    我将软启动支路电阻从 10k 更改为 330k、并将 Ctimer 从 1U 减少到 68n。

    感谢您的支持。