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[参考译文] BQ25750EVM:与 zenor 二极管 (D1) 相关的问题

Guru**** 2943030 points

Other Parts Discussed in Thread: BQ25750EVM, BQ25750

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/1654429/bq25750evm-issue-related-to-zenor-diode-d1

器件型号: BQ25750EVM
主题: BQ25750 中讨论的其他器件

主题:BQ25750EVM - D1(ACDRV 上的 15V 齐纳二极管)在 24V 插入过程中导致 ACDRV 过压和 MOSFET 损坏?

尊敬的 TI 团队和社区:

我正在评估在 J1 (VIN) 处连接 24V 外部适配器的 BQ25750EVM (SLUUCY7B 修订版 B)。 在测试过程中、我观察到了一系列事件、我认为这些事件会损坏 IC (U1) 并可能损坏外部电源。 我想了解 D1 (SZBX84C15LT3G、15V 齐纳二极管、SOT-23) 在这种失效中的作用。

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消息
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- VIN (J1)= 24V 外部直流开关适配器
-根据用户指南的表 2-4 进行默认的 EVM 跳线配置
-电池连接在 J3 ( VOUT ), 7 节锂离子配置
- R12 = 0 欧姆(默认值)、C9 = DNP(默认值)

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OBSERVED SEQUENCE
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1.初始插件时:ACDRV 引脚测量值约为 10V。 这是合理的、因为 REGN 正在充电、Q5/Q6 (AONS66917 ACFET) 尚未完全导通。

2. ACFET 导通后:ACDRV 电压上升至约 30V 至 34V、测量至 PGND。 这也是合理的、因为 ACDRV 必须自举至高于 VAC 以驱动高侧 N 沟道 FET:
  ACDRV = VAC + VGS_drive = 24V + 10V =大约 34V 绝对值。

3.在此之后,外部适配器和/或电路板上的 MOSFET 将发生损坏。

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我对 D1 的担心
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查看原理图 (SLUUCY7B 的图 3-1)、D1 连接如下:
-阴极-> ACDRV 网络
-阳极--> AC_OUT 节点(Q5 和 Q6 之间的源点、当 FET 导通时位于 VAC = 24V 处)

这是一个悬空 VGS 钳位。 它将 Q5 的 VGS 限制为相对于其自身源 15V。 我理解这是预期的目的。

但是、我看到了潜在的双向传导风险:

(a) 反向/齐纳方向:将 VGS 钳位至 15V。 这是预期行为。

(b) 正向/二极管方向:如果 AC_OUT 产生大于 (ACDRV + 0.7V) 的正电压尖峰(这可能是由于输入线路上的电感开关瞬变而发生的)、D1 将从 AC_OUT 直接正向传导到 U1 (BQ25750) 的 ACDRV 引脚。

由于默认情况下 R12 = 0 欧姆且 C9 = DNP、因此在达到 BQ25750 IC 的 ACDRV 引脚之前、没有什么可以限制瞬态电流或吸收尖峰能量。

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问题
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1. BQ25750 上 ACDRV 引脚的绝对最大电压额定值是多少? 34V 绝对值(输入为 24V 的 VAC + VGS_DRIVE)是否在引脚安全工作范围内?

2. D1 的正向传导路径(AC_OUT 尖峰--> D1 阳极至阴极--> U1 的 ACDRV 引脚)是否为公认风险? 为什么 R12 和 C9 作为可选/DNP 元件存在--用来添加串联电阻和旁路电容以防止这种瞬态?

3.在 ACFET 开启时的启动瞬态期间、输入 VAC 线路的电感反冲可能会将 AC_OUT 节点尖峰到远高于 24V 的水平。 如果此时此尖峰电压超过 ACDRV 电压、D1 将正向传导。 这是否是此 EVM 的预期故障模式?

4.是否应使用开关适配器为任何实际应用安装 R12 的非零值(例如 10 至 22 欧姆)和 C9 (1nF)、以保护 ACDRV 引脚免受此瞬态注入的影响?

5、鉴于实际开关电源存在这种风险、为什么 EVM 默认配备 R12 = 0 欧姆和 C9 = DNP?

我附上了原理图的相关部分(图 3-1)、其中显示了 D1、Q5、Q6、R12、C9、 和 ACDRV 网进行参考。

感谢您的支持。 期待了解 D1 的预期设计意图和对此失效模式的正确缓解。

此致

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    您好、Dhruvit、

    我还没有看到 VAC 插件会损坏 ACFET。

    1. ACDRV 的最大安全电压为 85V

    2.我认为这不应该是一个风险。 充电器从 ACDRV 引脚进入高电压没有风险。 R12 和 C9 是用于减慢 ACFET 导通速度的可选元件。

    3. 不,这不是预期的故障模式。

    4.不是、我从未看到电压进入 ACDRV 导致 EVM 损坏。

    5.这些元件仅用于减慢栅极驱动器的开启速度。

    二极管的作用是防止 FET 损坏。 当栅极到源极电压超过±20V 时、许多 FET 损坏。 二极管用于将栅极电压保持在源极电压的 20V 以内。

    我认为 EVM 因 ACFET 导通时的电流尖峰而损坏? 您能测量几个因素来确认这一点吗?

    • 您能否测量 EVM 上 R6 和 R5 的电阻? 这些电阻器应为 10Ω。 否则、电阻器会损坏、IC 也可能损坏。 您还可以测量 R22 和 R25 吗?

    • ACFET 是否短路?
    • 您还能检查 BATFET 是否也短路吗?

    • 修复 ACFET 和电阻器后、BQ25750 IC 是否仍正常工作?

    此致、
    Ethan Galloway

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    • 修复 ACFET 和电阻器后、BQ25750 IC 是否仍正常工作? 是的、它正常工作、但更改 MOSFET 电池驱动器和输入驱动器 MOSFET 后会损坏   
  • 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。

    您好、Dhruvit、

    感谢您查看此内容。 您可能还需要替换 BATFET。 务必检查 R5、R6、 R22 和 R25、并确保电阻器正常。

    此外、对于 VAC 和 VBAT、我建议开始在 10V 或更低输入电压下进行测试。 然后、检查在 BQ25750 未充电时电源路径切换是否正常。

    此致、
    Ethan Galloway