[参考译文] LM5116：VCCX / VCC和放大器；HCCUP模式下的HB电源

最近的观察：
由于MOSFET反复出现故障，我们认为这可能是由于芯片控制电源(VCCX，VCC和HB)不正确或瞬态晶体管过电压造成的。 在检查晶体管上是否无过电压(HS和LS Mos为100V，LM5116为；输入和输出的TVS的最大电源为58V)后，我们重点关注控制电源。

在极低的占空比(几乎短路输出)下工作时，观察到一种奇怪的行为。 我们有一个外部控制回路，它在电流模式下控制LM5116并保持控制电压，使更多或更少的输出电流通过分散和不稳定的极短脉冲进入短路。 偶尔，在一个短的高侧脉冲之后，HS MOSFET的HS驱动器会在大约3µs μ A的时间内消耗高电流，这足以使引脚HB，VCC和VCCX的三个电源电容器全部断开，即使在接近VCCX的10µF μ A X7R电容下也是如此。 在电压下降的速度下，我们估计电流接近500mA！！！

对这种行为有何解释？ 它看起来像是HS栅极驱动器MOSFET的临时交叉传导(直通)，HS MOSFET打开(VSW~0和VHB~10)！

感谢大家的帮助

您好，

如果您怀疑交叉传导，那么当高端MOSFET打开时，由于低侧MOSFET的DV/DT咬接而导致故障的原因可能是什么？
有几件事需要重试，但需要进行一些修改，以查看问题是否解决。 第一种是将栅极电阻器与Ho和顶部MOSFET的栅极串联。 我将为Rgate选择2.2欧姆到5.1欧姆的值。 第二件事是将下拉PNP放置在低侧MOSFET的门上。配置如下。 将肖特基从Lo到Gate阳极到Ho和Kathode到Gate进行串联。 将PNP晶体管基座置于阳极，发射极置于Kathode，集电极置于GND。 靠近MOSFET放置。

DV/DT打开通常发生在VIN较高且低侧MOSFET切换时间非常快的情况下。 也可在低栅极驱动器上具有高阻抗时使用。 另一个要看的是低侧MOSFET的Qgs，如果这与Qgd相比非常小，并且您具有上述机制，这可能会引起问题。 当然，VCCX电源到位后，您的开机时间会更快，这就是为什么我认为您可能是对的？

感谢David的回复。 它给了我们一些想法。

我们已初始调整栅极电阻器，以减少高侧FET的开启浪涌。 但我们确实很少出现FET故障。 阅读数据表后，我们了解LM5116通过对栅极电压的分析来控制死电时间，因此我们认为高侧的10欧姆栅极电阻可能是导致此问题的原因，我们没有成功地将其拆除。 一种选择是将打开电阻器与关闭二极管并联使用！

我们使用LM5116时总线电压相当低，电压为58V，完全在具有强低侧栅极下沉电流的芯片的工作范围内。 我很惊讶必须使用额外的PNP晶体管来降低低侧MOSFET的关闭阻抗，但我们会尝试。

最后，您是否对我们的观察有任何解释，即在开关在短脉冲关闭高端MOSFET后到达负极总线时，高侧驱动器立即消耗接近500mA (我们的VCCX，VCC和HB-SW为~12V)。 另请注意，我们使用低侧MOSFET电阻进行电流测量，这是否会对瞬态切换期间的芯片控制产生任何影响？？？

再次感谢

当高侧MOSFET开启时，低侧MOSFET的DV/DT咬接会产生寄生效应，并会导致交叉传导，而不管死时间控制逻辑如何。  错误地看到低侧MOSFET上的电压不是来自器件的低侧栅极驱动器，而是在高侧打开时通过低侧MOSFET的漏极电容耦合到源电容。  栅极驱动器(高Z)布局较差的较高汇电流更容易受到此问题的影响。  请参阅我关于的评论以缓解这种情况。

关于500mA的电流，我不确定您是如何测量的，以及在您进行测量时IC处于什么条件，所以我很难用您 提供给我的现有信息来解决问题？

谢谢你，David，

是的，我了解到，担心低侧开启是由于高侧(HS)开启以及随后的低侧(LS)排水门寄生传导造成的。 我们的布局需要一些返修和改进，但不是主要的，LS栅极源电路非常靠近控制器。 不是很清楚，如果布局不好，较高的接收器功能会变得更糟，但不管怎样，布局不好也是不好的。 尽管如此，我们今天早上更容易使用15欧姆电阻器来增加HS上升-下降时间，我们还重新安装了SW和负极轨之间的RCD缓冲器(由于没有可测量的好处，它之前被拆除)。 我们正在进步，并且得到了我们认为是操纵所致的失败，但不确定！！？！
美好的周末！

某些系统数据：
VIN：50-58V直流，
输出电压：24-42V直流
Iout (控制参数)：0.5 - 5Adc.

关于500mA： 我们的LM5116控制器由不是很低的阻抗源供电，但在11.4V电压下可轻松为VCCX提供至少100mA的功率。 然后，VCCX通过内部FET提供VCC，而内部FET又通过肖特基二极管向(HB-SW) HS驱动器提供相同的电源(我们还测试了具有相同结果的高速软恢复整流器)。 当我们在VCCX上输入10µF时，HS驱动器和VCC电源缓冲有1µF Ω。 我们监控所有三个VCCX，VCC和HB，并安装了一个外部实验室"防降"电源，该电源与我们的内部VCCX连接，另外还安装了一个10µF Ω 和一个肖特基整流器，它们都非常接近VCCX上已安装的10µ Ω。  如果外部电源设置低于我们的内部11.5V直流，我们可以检查内部电源的下降情况，同时确保提供最低电源电压。 我们观察 到10µF μ A的电压降(单位20µs μ A)，这意味着在外部电源支持之前，VCCX 10µF至少已排放500mA。  当开关返回到负极轨时，HS MOSFET的短脉冲后，所有三个VCCX，VCC和HB上都会立即观察到相同的下降。 我们还注意到，这种情况通常会导致转换器出现故障！

如果阻抗较高，则将栅极拖至GND的较高汇电流将导致正电压栅极产生源，因为电流会流入Lo引脚。 我现在了解您如何测量VCCX等的电流

请注意，栅极驱动电路中的峰值电流通常非常高(安培左右)，因此0.5A峰值电流根本不会发出报警，此外，我确信Vin>>VCCX符合您的规格，除非我们在启动/重新启动测试中发现问题？ 请确认。

如果我的假设是正确的，我怀疑故障仍然指向低侧和高侧MOSFET的交叉传导，并且栅极驱动器的0.5A脉冲只是“红色听力”，因为我认为您正在测量VCCX引脚的直流电流？