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[参考译文] UCC24612:理想二极管(LM74700 ( LM7480 ))

Guru**** 633105 points
Other Parts Discussed in Thread: LM7480, UCC24612, LM74800EVM-CD, TPS2411
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/1076742/ucc24612-ideal-diode-lm74700-lm7480

部件号:UCC24612
线程中讨论的其他部件:LM7480LM74800-Q1LM74700-Q1测试LM74800EVM-CDTPS2411

我需要开发一个电压为20-30伏的不间断直流电源电路。 图中显示了该方案。
问题是我没有脉冲电源,只有直流电。 假设电流为2-25安培,因此使用肖特基二极管会导致大量热量损失。 这就是为什么我选择了“理想的二极管”解决方案。
但问题开始了... 最初,我在 LM74700 (LM7480)上组装了电路,电路工作正常,但只有在输出处没有电池时(见图)。 蓄电池有自己的电压,即使输入1或2处的电源中断,电路也会使场效应晶体管保持打开状态。 如果输入1处的电源中断(例如),则输入2处仍有电压,因为电路“看到”自身通过开路场效应晶体管从输出中广播的电压。 如果输入1或输入2电路上的电压损失不完整,甚至蓄电池放电,则可能存在输入1和输入2之间的等式电流流动的危险。
所以我想用 ucc24612 (如我的示意图中所示)作为“理想的二极管”。
我在数据表中没有找到类似的电路,也没有提到这只能用于直流电。
我真的不明白只使用一根电源线如何使用 uc24612。
如果我从电路输出(有电池的地方)连接到 ucc24612电源,那么我会遇到同样的问题:FET 将始终打开,因为电池通过开路晶体管将其电压传输到输入1 (2)。
我要求你们帮助我理解我的问题,以及如何解决我的问题。

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    大家好,亚历山大:

    感谢您的提问。  如果有 IN1和 IN2的输入电容器,请与我分享吗?

     UCC24612根据 VDS 电压打开和关闭。 请参考下图。 当 ISD*RDS 高于-9mV 时,UCC24612关闭。  因此 ,如果 IN1 (ID2-ID1)* RDS 的功率损失不超过-9mV。 MOSFET 不会关闭。  

    因此,您是否介意在您的情况下检查 VDS,ISD 和 VGS 电压波形? 它提供了一些线索来了解这里发生了什么。  

    坦率地说,UCC24612可能不是解决这种应用的好办法。 它设计为回扫转换器的 SR 控制器。 例如,UCC24612具有最小接通时间和最小断开时间。 无论 IN1或 IN2有何变化,IC 都保持其状态(打开或关闭)。

    此致,

    韦斯利

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    感谢你的回复。

    是的,电源可以用作输入,输出处有电容器,因此输入1或2处的电压可能会缓慢下降。

    这有问题。 我在 LM74800上做了一个电路(下图)。 如果输入1或2处的电压丢失,电路始终保持开启(FET 晶体管始终打开)。 我发现主要问题是电路输出处有一个电池。 第二个问题是您需要提供两个输入。 但如果有第二个电压,当第一个电压消失时,第一个输入电路仍保持接通。

    我讨厌使用肖特基二极管,但这似乎是唯一的解决方案... 你有什么想法来解决这个问题吗?

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    大家好,亚历山大:

    我看到 LM74700 (LM7480)有反向电流保护。 因此,基本上,当电流或极性反向时,LM74800应该受到保护。  

    我认为问题应该是您选择的 MOSFET RDS。  因为反向电流阻断是 LM74800的-4.5毫伏。 所以 MOSFET 是 IRFP4460 (2mohm )。  

    因此当反转电流大约为2A 时,就会触发保护...

    很抱歉我负责 ACDC 产品。 我会寻求其他专家的帮助来检查这条线程。

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    感谢您的回答。

    我自己在 AС Ω-直流转换器中使用了同步整流解决方案。 (例如 IR1167)。 我有一系列产品(生产数百件),其中450W 同步转换器230V - 15V。 通过脉冲模式,一切对我来说都是清晰和可预测的。

    设计电路时出现问题,该电路只能在直流电上运行。 当使用直流电操作时,电压和电压“通过零”没有明显下降。 我以为我可以使用“理想二极管”来解决问题(不间断电源),但当我将电路(焊接)与 LM74800组装时,我非常惊讶地发现电路即使在输入1电压丢失后仍保持 FET 晶体管打开。

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    亚历山大您好,

    我可以帮助您解决 LM74800-Q1上的问题。 让我回顾一下这次对话, 并在明天就观察到的问题发表我的评论。  

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    那么呢?

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    亚历山大您好,

     

    LM7400-Q1和 LM74800-Q1是 理想的二极管控制器,具有反向电流阻塞功能。 考虑到 LM74800-Q1,当输出 电压高于输入电压 V (AC_REV)=4.5毫伏时,DGATE 将关闭。

    这意味着触发 DGATE 关闭所需的反向电流为= V(AC_REV)/ RDS(ON)。

    这些器件还具有线性栅控架构。 此控制方案确保0A 反向电流可用于缓慢变化的输入/输出电压。  

    在删除 Input1并存在 Input2的测试案例中, 应关闭 Input1路径中 LM74800-Q1的 DGATE。 令人惊讶的是,DGATE 没有关闭。 请您将波形捕获与在此测试条件下捕获的信号(输入,输出,DGATE,CAP)共享。  

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    我在谈论我的计划和我的经历。

    1)计划(_u0.jpg)

    方框图(一般想法)与我在第一篇帖子中的情况相同。 这就是:两个电压输入,通过两个“理想二极管”输出,输出时有一个24伏电池。 通用理念:不间断电源,两个独立输入,一个带电池的输出。

    2)我的实验室电源(LPS)和我的万用表。

    3)我将蓄电池连接到电路的输出(输出)。 微处理器无法正常工作,液晶屏不亮。 LPS 已关闭。 一切都好。

    4)我打开 LPS 并将其设置为27伏(此电压高于蓄电池)。 蓄电池开始充电时电流低(10-20mA)。 理想的二极管电路投入运行。

    5)该计划正在实施中。 理想二极管的 FET 晶体管“栅极”处的电压与“接地”相关。



    S 和 G FET 晶体管之间的电压:

    这意味着理想的二极管控制芯片已完全打开 FET 晶体管。

    6)我关闭 LPS。 (我也可以关闭电线,效果不会改变)。


    7)我进行测量:FET 晶体管的"S"和"Gate"之间的电压保持不变= 11.23伏。 这意味着尽管完全没有输入电压(LPS 已关闭),电路仍会继续保持 FET 晶体管打开。 微控制器已打开并由电池供电。



    根据数据表,此电路不应该工作!!
    微电路应在输入发生电源故障时关闭 FET 晶体管。 这种情况没有发生。

    如果我施加第二个电压(输入2),我将看到第二个通道(第二个通道的控制芯片)将打开 FET 晶体管的第二个通道,如果 我关闭第二个通道,则第二个 FET 保持打开(Vgs=11.23伏)。 如果我关闭了第一个通道,那么我打开了两个 FET,整个电路仍在使用电池!

    这是疯狂的……  

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    亚历山大您好,

    请将示波器上的波形捕获(而不是万用表读数)与 在此测试条件下捕获的信号(IN1,OUT,DGATE1,CAP)共享。  

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    我没有多通道示波器。 我只能接收一个信号。

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    这是 Vgate 对地的信号。
    电源供电时。

    这是 Vgate 信号,电源关闭,电源来自电池。 (电池)。


    当切换电源(断开输入电压)时,示波器上的线路会断开,无脉冲,无峰值。 只有同一条直线,但略低(请看最后一张照片)。 没有休息。

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     亚历山大您好,

    感谢大家分享示波器镜头 ,但我们很希望在一个示波器中捕获所有4个信号,因为这很容易调试。 我有兴趣了解输入,输出和 VCAP 的电压

    1. 当 LPS 关闭或断开时,输入(Vinp)处的电压是多少?
    2.  使用100千欧电阻器跨 IN_GND 进行相同测试吗 ? (如果输入端的电压为非零,请等待输入端放电)
    3. 此外,将   EN/UVLO 电阻梯的连接从 Vout 更改为 Vinp。  
    4. 您是否在电路中使用 LM74800-Q1或 LM74801-Q1?
    5. 您是否可以更改 VS 销钉板上的布线? 您可以将 VS 引脚连接到 A 或 Vinp,而不是连接到 C 或 Vout 吗?
    6. 而且,只是想知道,
      1. 您已构建并测试了多少块主板?
      2. 所有主板是否都显示相同的问题?  
      3. 您是否尝试用新 IC 更换主板上的 IC?

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    你写道:“…… 在连接到 IN_GND 的100 kΩ 电阻器上,是否可以重复同一测试? (如果输入端有非零电压,请等待其放电)..."

    我再说一遍:我不能这样做,因为即使我完全断开了 LPS (电源)的电路,输入处仍有电压! 此电压等于蓄电池电压。 (在上一篇文章中查看我的照片)。 我写道,由于 FET 晶体管保持打开状态,并且输出处有一个蓄电池,当电路关闭(输入电路中存在物理中断)时,该电路始终存在(绝对始终存在)电压,FET 永远不会闭合。 这是我开始联系支持人员时遇到的问题。

    你看不到我写的内容。 请从一开始就仔细阅读此主题。

    你写道:“…… 您已经构建并测试了多少块主板?..."

    我的答案:我总是测试两台设备(两块板)。 每个电路板都有两个“理想二极管”芯片(电路)。

    "。 所有主板都有相同的问题?..."

    的答案:是的,问题是一样的。 问题是100%重复出现。

    "。 您是否尝试用新芯片更换主板上的芯片?..."

    我的答案:我尝试过,但没有帮助,问题是100%重复出现的。


    "...此外,将 EN/UVLO 电阻梯的连接从 Vout 更改为 Vinp....."

    我的回答:这没有帮助! 因为 FET 晶体管保持打开状态,输出电压被传输到电路的输入。 查看我的真实主板和示意图。

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    订单...

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    你可以自己重复我的经历。

    为此,您需要:LM74800评估模块:LM74800EVM-CD

    www.ti.com/.../slvubu3a.pdf

    我的问题将完全重复。
    主要情况:电池必须作为负载使用,如我的图(本主题的第一篇帖子)所示。

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    亚历山大您好,

    LM74801-Q1只有基于比较器的反向电流阻塞。 要使 LM74801-Q1检测反向电流并关闭 FET,则必须在 A-C 引脚上提供-4.5 mV 的反向电压。  驾驶 IRFP4468时,LM74801-Q1检测反向电流所需的反向电流为4.5 mV/2mΩ= 2.25A。

    我发现输入电容很大。 卸下/断开输入电源后,输入盖没有放电通道。 只要从输出到 流入的反向电流小于2.25A,LM74801-Q1就不会检测到它。 在您的情况下,这正是实际发生的情况-在拔下输入时, 为输入电容电压充电所需的反向电流小于2.25A。输入电压等于输出电压。 因此,DGATE 未关闭。  

    此问题可以通过使用 LM74800-Q1而不是 LM74801-Q1来解决。

    • LM74800-Q1具有线性栅极调节方案,其中栅极电压由 负载电流控制。 随着负载电流接近0A,FET 的栅极也被拉低,以关闭 FET 并阻止反向电流。  
    • 此外,如上所述,考虑将 EN/UVLO 电阻梯从 Vout 连接到 Vinp,因为此电阻梯将充当输入盖放电的负载。 一旦输入被释放,EN/UVLO 也将低于其阈值,该阈值将禁用设备(除反向电流阻塞外的附加保护)。   

    如果原理图显示的是 LM74801-Q1,而不是 LM74800-Q1,那么很容易找到根本原因。希望您了解,如果没有波形,那么在不同的测试条件下,不容易理解每个引脚的测试条件和电压。  

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    我觉得你在嘲笑我...

    你写道:“……我看到输入处有显著的电容。 卸下/禁用输入电源后,输入盖无法放电....."

    我的答案写在上面,我重复一遍:即使我从输入中取出了所有电容器,当输入电压关闭时,来自电池的电压仍保持在输入处,即输入处完全相同(!) 将有输出电压(蓄电池电压)。

    在我应用 LM74801芯片之前,我尝试使用两个分压器和 MCP430 ADC 来解决此问题-这个问题根本没有得到解决! 出于我所描述的原因:FET 保持打开状态,因为来自蓄电池的电势(电压)继续通过开路 FET 晶体管流向电路输入。 ADC 看不到输入和输出之间的差异(电位,电压相同),MCP430无法决定关闭。

    使用 LM74800无法解决任何问题,因为问题(一旦 FET 就会打开)仍然存在。 使用 UCC24612无法解决问题,原因相同:电路输出处存在蓄电池电压!  来自蓄电池(输出)的电位(电压)继续通过开路 FET 晶体管流向电路输入。

    LM74800的应用与 UCC24612相似,因为它们都具有比例门控(请参阅数据表)。 我用 UCC24612测试了电路,结果完全出现了相同的问题:一旦 FET 打开一次,只要电池上有电压,它就永远不会再关闭。

    如果您使用两个 LM74800EVM-CD (LM74800-Q1理想二极管控制器评估模块)电路并像在电路中那样连接它们,那么您可以轻松地重复我的体验。 主要情况:电路输出处必须有一个蓄电池(蓄能器)。

    如果您不想看到问题,而问题是芯片内部的问题,我希望您能让工程师拥有比您更多的电路体验。 您不知道问题不在分压器电阻器中,也不在电容器中,而是在“理想二极管”电路的原理中。

    没有问题,所有内容都按数据表中的写法工作,仅限(!) 在一种情况下:输出处不应有电池! 我检查了很多次。

    如果没有电瓶,如果输入电压消失,电路将关闭 FET 晶体管。 但是,如果电路输出处有电瓶,则 FET 会打开一次(第一次),不会再次关闭,因为没有人可以关闭它。 电路本身通过从输出中广播来提供输入电压。
    请亲自检查这一事实(我在前面的消息中描述的体验),然后再给我写一个答案。 几十年来,我一直在使用电子产品,我在办公桌上写下了我在电路中看到的内容。 实践表明,如果电路输出处有蓄电池,“理想二极管”电路将不起作用。

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    亚历山大您好,

    很抱歉,我对你有任何伤害。 我并不是要无视你。  

    关于此问题, 我们发现客户在 ORing 应用中使用基于“唯一比较器”的 ORing 控制器(如 LM74801-Q1或 TPS2411)时,这是一个常见问题。 我建议您使用 LM74800-Q1测试并与我们分享观察结果。  

    LM74800-Q1的线性栅控件与 LM7400-Q1的线性栅控件相同。 有关  ORing 相关波形的信息,请参阅 LM7400-Q1数据表(图10-12至图10-17)。 LM74800-Q1的结果类似。

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    这项计划也不会奏效。 我在上面已经描述了这些原因。

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    我可以在本周结束前与 LM74800-Q1共享 ORing 配置的测试结果。 我们 将看到,在拆除 Input1电源后,LM74800-Q1的闸门位于电源通道1中。

    您也可以使用 LM74800-Q1在电路中检查相同情况。

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    我请你不要给我写一个答案,直到你自己用自己的手和眼睛看到我看到的东西。

    LM74800-Q1无法解决问题,您的(德州公司) “理想二极管”IC 具有相同的驱动原理。

    如果输出处存在蓄电池电压,则在 FET 晶体管首次打开后,我的电路输入处的电压仍将存在。 根据数据表,LM74800和 LM74801允许您使用上述电路。

    问题是,当输入关闭时,不会出现同样的4.5mV 反向电压,这是关闭“门”控制电路所必需的。 FET“栅极”上的电压下降,但并未完全消失。

    我将等到本周结束,你可以重复我的经历。

    P.S.不仅您遇到类似的问题,LTC4358也存在相同的问题(如果输出中有电池)。

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    当然... 我可以返回测试结果。

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    亚历山大您好,

    请在下面找到测试结果,

    测试条件:

    • ORing 配置中的2xLM74800-Q1,  
    • Vin1 = 12.5V,Vin2 = 12V,
    • Vin1已移除

    信号标题1:Vin1,Vin2,Vout,DGATE1

    信号标题2:Vin1,Vin2,Vout,DGATE2

    如前所述,您可以看到,当 Vin1被删除时,

    • Vin1开始放电
    •  当 Vin1低于 Vin2时,DGATE 立即关闭(DGATE-A 内部短路)
    • Vout 现在由 Vin2提供

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    您使用的是电路模拟器吗?
    我不使用模拟器! 我正在使用一条真正的电路。

    你花的不是我的体验!
    您检查了切换输入1和输入2的操作,但没有考虑到输出端有电池! 这不是我的经历。
    你做了错误的实验。
    我的经历在我的上述帖子中有所描述。
    输入电压= 27伏。 蓄电池电压(电路输出处)= 24.6伏。
    电池始终连接到输出端(请参阅我的图表)。


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    亚历山大您好,

    这不是电路模拟器结果。 此测试 在实验室工作台上 使用评估模块完成。  

     从 Vin1切换至 Vin2与 在 Vin1和 Battery 之间切换不一样?   为什么您认为在输出端使用电池与在输出端连接电源(Vin2)不同,而在移除乙烯纸1时连接了该电源(Vin2)?

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    您写道:“...从 Vin1切换到 Vin2与在 Vin1和 Battery 之间切换不一样?...”

    我的答案:不一样。

    电路输出处的蓄电池不允许电路输出处的电压快速急剧下降。 如果蓄电池在电路的输出(Vout)处连接,则电路的逻辑(您的逻辑)会断开。

    你没有重复我的实验。 如果是你,你得到的结果与我的结果不一样。

    我所写的内容:

    1)我们将蓄电池连接到电路输出(Vout)。

    2)我们对电路输入(输入电压>输出电压)施加高于蓄电池的电压。

    3)我们观察到控制电路工作正常(FET 已打开或半打开)。

    4)关闭输入电压(关闭)。

    5)请参阅(观察)电路输入处的电压等于蓄电池上的电压,即蓄电池为输入电路供电,FET 二极管未切断电路...

    如果您没有电池,则可以模拟电池。

    电源+负载,并连接到电路的输出。 请看我的照片。
    电阻器(R_1)必须具有高功率,以便在从电源施加电流(输入电压)时不会烧坏。 它可以是白炽灯(来自汽车的卤素灯),也可以是来自台灯的灯。 10-20W 功率。


    注意! 三种电压请勿使用相同的电源! 主网络和辅助网络之间必须存在电隔离。 电路假定有三个独立的电源。

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    亚历山大您好,

    我将尝试看看我们是否可以在实验室中进行这项实验。 同时,您是否愿意在您的主板上测试 LM74800-Q1?

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    对于 LM74800,没有任何变化。

    我现在将告诉你们什么是“问题的根源”。 根部正在应用 FET 晶体管。

    与“双极晶体管”不同,FET 是一个“电压控制”设备。 下面是 FET 工作的一些图片。

    从完全关闭到完全打开。

     与具有清晰 NPN 接线的双极晶体管相比,FET 更像是一个“可调电阻器”。

    因此,您的所有(德克萨斯公司)“理想二极管”微电路都无法完全关闭 FET,因为为此,不仅需要从其“栅极”上拔下电压,还需要释放“栅极”,但最好是向其电压发送负脉冲。

    这是芯片和我的电路的根本问题。

    我的电路无法以这种形式实现...

    您应该告知这些 IC 的设计者,有一个用例无法实施(我的电路具有蓄电池输出)。 您应该警告 IC 用户存在此问题,并且用户可能会由于电路的输出到输入电压下降而遇到问题。 这可能导致事故...

    唯一正确(几乎正确)的答案是你的员工许慧。 我非常感谢他,他理解问题所在。

    我仍在等待您的建议:如何更改电路以获得所需的功能(两个理想的二极管)?

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    亚历山大您好,

    很抱歉,但我不同意你的说法。  

    我们理想的二极管控制器在内部对门和源引脚短路以关闭 MOSFET。    通过将 MOSFET 的栅极至源电压向下拉至0V,MOSFET 将关闭,并阻止因其高阻抗(开路)而流向源的任何电流消耗。  这就是在浇口被拉低时阻止反向电流的方式。

    我们为您提供了足够的证据(LM7400-Q1数据表中的波形+以前消息中共享的波形),以表明在 ORing 配置中,当您使用 LM74800-Q1之类的线性栅控件时,当拆除输入电源时,输入电压不会从输出中充电。

    如果您不愿意接受共享的这些结果并在您的电路中测试 LM74800-Q1,我们将不会做任何事情来为您提供进一步的支持。  

    感谢您与我们联系,祝您度过美好的一天!