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[参考译文] LM7480-Q1:使用较高 CdVdT 可能带来的风险

Guru**** 2555630 points
Other Parts Discussed in Thread: LM25066

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/1033268/lm7480-q1-potential-risk-with-using-higher-cdvdt

器件型号:LM7480-Q1
主题中讨论的其他器件:LM25066LM74800-Q1

大家好、

我使用数据表来计算 CdVdT。 该值约为145nF。 但客户的工厂只有470nF。 您能告诉我、我们是否有任何为 CdVdT 设置更高电容的潜在风险?

罗伊  

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    您好、Roy、

    栅极处的470nF 电容器非常高。 这将导致栅极电压和输出电压缓慢上升。 如果在启动期间有负载电流(以及输出电容充电电流)流经 FET、则 FET 可能会承受 超出 SOA 限制的应力。  

    必须在启动、关断和所有故障条件下测试该电路。  

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    您好 Praveen、

    因此、栅极处的较大电容会导致 SOA 电位过高的问题、这是正确的吗?  

    您能告诉我如何选择浪涌电流吗?

    我在开始时遵循数据表、浪涌电流= 250mA。 计算结果 CdVdt = 145nF。 它可能有点大。 条件如下。

    COUT = 660uF

    Iout = 7A

    罗伊

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    FET SOA 应力计算

     

     

    有关 SOA 计算的更详细说明,请参阅第2.3节了解 MOSFET的强大热插拔设计应力限制应用手册。

    为了便于您理解、下面是一个分步过程(从应用手册中提取)、

    1.计算启动期间 FET 上的功率应力。 请参阅应用手册的‘2.3.3 Checking SOA for Non-Square Power Pulses (检查 SOA 以获得非方波功率脉冲)”部分。

    推导 T2。 此处的近似值是 、在 T2持续时间内、FET 在功率损耗= P2 = PMAX 时承受应力。

    现在、估算 FET 在 T2持续时间内可以处理的 SOA。 该值将在室温下。 请参阅应用手册的‘2.3.2 Checking SOA for Intermediate time intervals’(检查 SOA 的中间时间间隔)部分。  

    请记住、下表中的 SOA 值需要在 FET SOA 曲线中的 Vds = VIN (max)时获取。

    现在、针对 FET 的最大工作结温/外壳温度、对上述步骤中计算的 SOA 进行降额。 请参阅应用手册的‘2.3.1 MOSFET SOA 曲线和热模型’部分。

    该值可视为 temp。 在最大负载条件下的 FET 的输出电压、

    4.您可以考虑 FET 具有强大的 SOA IF

    SOA (TC)> 1.2 x (P2/VDS)

    其中、

    SOA (TC)来自步骤3

    P2来自步骤1

    Vds = VIN (最大值)

    系数1.2包含20%的裕度。

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    您好 Praveen、

    感谢您提供信息。 但我仍然对浪涌电流参数感到困惑。 在数据表中、参数为250mA。 我不知道如何定义此参数。 你可以给我一些评论吗?

    罗伊

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    您好、Roy、

    在基于 dVdT 的启动期间、输出电压的压摆率将等于栅极电压的压摆率。

    Igate = Cdvdt * dVgate/dt

    浪涌= Cout * dVOUT/dt

    因为 、dVgate/dt = dVout/dt

    Igate/Cdvdt =浪涌/ Cout  

    Igate = 55uA,Cout、Cdvdt 已知。 现在计算 浪涌电流

    使用该浪涌电流计算 FET 和 SOA 裕量上的应力。 如果没有足够的裕度、请更改 Cdvdt 并再次计算浪涌电流和 SOA 裕度、直到满足 SOA 裕度。  

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    您好 Praveen、

    感谢您提供信息。 您能帮助检查我的设计流程吗?

    公式。

    设计流程

    IHGATE = 55uA、Cout = 660uF (典型值)、设计 IINRUSH 为2A、我们可以得到 CdVdT = 18.15nF (典型值)  

    2、使用 IINRUSH = 2A 来获得 dT、并设置 Vin = 12V、dT = 3.96ms。

    下面是 MOSFET SOA 图表、我们使用最坏情况。(右侧行) VDS = 60V、当电流为2A 时、MOSFET 可接受 dT>10ms。 4ms 持续时间符合 SOA 规格。

    此致、

    罗伊

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    您好、Roy、

    您需要在计算时考虑以下要点、

    1.  流经 FET 的总电流为=浪涌电流+ ILOAD (如果在启动期间有负载)。 因此、您需要验证 浪涌+ Iload 的 SOA
    2. 必须在输入电压(最大值)而非 FET 的60V (VDS (最大值)下验证 SOA
    3. 在启动期间、随着 Vout 开始升高、FET 上的功率应力减小。 这是因为随着 Vout 开始上升到 Vin、FET 两端的电压(Vin-Vout)会降低。 按照 'FET SOA 应力计算"中指定的步骤1和2操作  
    4. 现在、在计算 SOA 裕度之前、必须针对温度降低 SOA。  按照  “FET SOA 应力计算”中指定的步骤3进行操作。
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    您好 Praveen、

    是否可以参考任何近似计算? 我理解您的观点、但我们很难获得。 我们正在寻求一种便于客户计算的方法来判断 CdVdT。 我的步骤如下。  

    对于启动、没有 ILOAD、因为当时 Vout 没有被建立。

    2.我使用 VDS (max)、因为我想在最坏的情况下进行检查。

    我仍然不知道如何计算上面提到的3/4。 您能帮助计算它以供我参考吗? 我们的 MOSFET https://www.panjit.com.tw/upload/datasheet/PJQ5462A-AU.pdf

    您可以在公式中假设任何参数。

    罗伊

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    您好、Roy、

    为了便于您理解、我修改了 LM25066热插拔计算器、以适应 LM74800-Q1启动 FET SOA 裕度计算。 请在下面找到附件。  

    e2e.ti.com/.../LM74800_5F00_Cdvdt.XLSX

    当 输入电压(max)= 13.2V、输出电压= 660uF 且 Cdvdt = 22nF 时,所选 FET 的 SOA 裕度为3.55。 这是一个良好的 SOA 裕度。

    有关如何使用设计计算器的更多信息、请参阅以下培训视频、  

    https://training.ti.com/node/1133677

    https://training.ti.com/node/1133673

    https://training.ti.com/node/1133664

    您还可以深入了解如何在计算器中进行每个计算 、以了解我在上述消息中的步骤3-4。  

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    您好 Praveen、

    感谢您提供的信息、感谢您的支持。

    罗伊