[参考译文] TPS1210-Q1：将 TPS1210 用于 PWM 负载

您好、

我们将在下周初回来

此致、

Alex

尊敬的 Theo：  

您可以在两个 FET 上添加保护二极管 G-S 以提供额外保护。  

CBST 必须连接到 SRC。 该器件在内部调节 BST-SRC 关系以保持 10V 至 12V。 BST 将始终跟随 SRC、因为如果 SRC 在 PWM 期间上升、BST 将上升以保持 BST-SRC = 10V 至 12V。 当 SRC 下降时、BST 将下降。  

仅当您未将 CBST 连接到 SRC 时、才会出现您描述的问题。  

您在 PWM 负载时的目标是什么？ 该器件如何未按预期运行？  

谢谢、

Sarah

在我们的当前设计中、我们使用器件关断通过 PWM 信号控制电流的电感负载。   我们的当前设计遵循原始数据表的预期连接 (BST 电容器连接到 SRC)。  但是、在 PWM 的下降沿、电容器会损失其电荷、然后在上升沿、电容器不够高、不足以在 PWM 的下一个下降沿之前导通 FET。  这会使器件在有直流负载而不是 PWM 负载的情况下正常运行。  我明天可以在我们的运行条件下上传 BST 节点的波形。

我有的另一个问题是 VS 电压必须等于 FET 上的电压。  我不相信、但想知道这是否会导致我们所看到的问题。   

需要注意的另一点是、该负载看到的 PWM 是半桥、这意味着在 PWM 的低侧期间、节点短接至 GND。  我认为这是导致 BST 电容器无法达到其所需电压的原因。  我希望上述电路可以有效地绕过内部 SRC-BST 保护、但在外部应用它们、从而消除该问题。

尊敬的 Theo：  

VS 确实需要与电池线路具有相同的电压。 原因是 Vs 在内部为许多比较器和支持电池线路运行的功能块供电。 电荷泵主要会成为一个问题、因为这是 Vs 导致的。您的 PWM 是否每个都会 超过 Vs 电压？ 在这种情况下、电荷泵提供的升压能力不足、因为它以 Vs 为基准。您能否对 INP 信号进行 PWM 处理并使电池线路保持稳定？ 这是我们看到客户在器件上使用 PWM 的典型方式。  

您能否提供 PWM 的频率和占空比的详细信息？ 最小/最大电压？  

谢谢、  

Sarah

同样、上面的屏幕截图是我们可能进行的更改。  目前（失败的版本）是以下原理图：

出于系统要求的原因、我们不能对 INP 进行 PWM。  PWM 非常恶劣、每个周期都会超过 Vs 电压。  我们是否认为驱动器的半桥特性是导致该问题的原因？  我知道、不建议将 BST 电容器连接到电池。  

我的问题是、如果我将电池电压提高到 PWM 电压、从而使 BATTERY=PWM 并从外部保护栅极至源极电压、tps1210 内部的任何东西在 BST 电容器直接连接到电池时是否会出现任何问题？  

这将导致 BST 电容器从电池电压充电、而在 PWM 的 HS 期间它将正常工作。 在 PWM 的 LS 期间、SRC 电压将下降、齐纳二极管将钳制栅极电压、以确保 BST-SRC 不会超过 19V 要求。  TPS1210 是否会使其正常工作、或者是否会触发内部故障？

将 CBST 连接到 Vs 将不起作用、因为内部比较器正在查看 BST-SRC 以获取升压栅极的基准电压。 如果将 CBST 连接到单独的 12V 直流电源、则该器件无法跟踪 SRC。 因此、如果 SRC 下降 VGS 将会过大（齐纳二极管可能有所帮助）、但如果 SRC 高于 Vs、则升压不足、VGS < 10V。  

这也会使您面临电荷泵 UVLO 关断 FET 的风险、因为当 SRC > Vs 时、BST-SRC 很容易低于 7V。  

例如、BST = 22V 且 SRC 变为>15V。 BST - SRC < 7V。

我将与系统工程师讨论如何克服这一挑战。 我仍然不明白为什么将 CBST 连接到 SRC 会对您的系统造成问题？ FET 可以保持导通状态、因为 BST 在 PWM 期间随 SRC 移动。 就可以满足这一要求。  

谢谢、  

Sarah

我明天就可以获取波形并上传它们到这里。  我不完全理解为何它也不起作用。  也许我明天能用波形来传达这个问题。  感谢您的快速响应。

这里是一些波形。  红色是 BST 节点处的电压。  蓝色是 FET 的 DIN 节点电压。  绿色表示流经器件的电流。 在这次运行中、我使用相同的电压为 Vs 和 PWM 供电以减小变量。  如您所见、BST 节点电压绝不会明显高于输入到器件的电压。  我认为这是由于信号的 PWM 性质所致、可能有所不同。  导致这种情况的原因。

注意：这使用带有上述原理图的器件、其中 CBST 连接到 SRC。  输入 PWM 来自半桥。

这些信号的 V/div 是什么？  

请提供 PWM 的占空比和频率。  

谢谢、  

Sarah

在附加的图片中、y 轴的红色和蓝色为 10V/div、绿色为 4A/div。  X 轴为 50us/div、PWM 频率为 16kHz。  直流会有所不同、但此处为~60%。 在第二个波形捕获中、我不知道是什么导致红色下降。  第一个波形捕获是我最初问这个问题时看到的波形。

尊敬的 Theo：  

第一个波形中所示的 BST V_DRN 之间的失调电压是否相同？ 这看起来 BST-SRC <~5V。 这不足以导通 FET。 在此波形中、连接了 BST 和 SRC。 您是否尝试过将 Vs 连接到 VBAT、使它们具有相同的电压？  

谢谢、  

Sarah

您好、Sarah、抱歉耽误您的时间、

在此波形中、VS 和 VBAT 均已连接。  我的最终用例是 Vs 和 Vbat 会有所不同、但在此波形中、它们是相同的。  红色和蓝色的标度相同、每格 10V。 您看到的正是我看到的、因为电压是 PWM、您可以看到在 16kHz 处是 PWM、出于某种原因、Vbst 不会得到超出我导通 FET 所需的阈值。  这是我的问题。  如果向器件施加直流电压、它会按预期工作。   

谢谢

Theo Kachelski

尊敬的 Theo：  

我明白。 让我在内部进行讨论、明天再与您联系。

谢谢、  

Sarah