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[参考译文] LM74700-Q1:高侧 N-MOS 静态开关驱动器

Guru**** 2560390 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC29002, INA280, LM5069, TPS2492, LM74700-Q1, LM5060, TPS1663, LM74500-Q1

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/974917/lm74700-q1-high-side-n-mos-static-switch-driver

器件型号:LM74700-Q1
主题中讨论的其他器件:UCC29002INA280LM5069TPS2492LM5060TPS1663

您好!

我正在寻找 高侧 NMOS 静态开关驱动器。 NMOS FET 用作 理想二极管、可并联多达10个600W PSFB 转换器模块。 负载共享控制器(UCC29002)位于 FET 的左侧、仅通过 V+实现低侧感测。 所有转换器的输出聚合在一起、形成高达6KW/57VDC 的电压。 然后将电源分配到多达30个输出连接器中、以连接各种负载。

1) 1)我们将 TPS2492视为具有外部开关的电子保险丝、用于向 负载配电。  LM5069是另一种选择、但我们需要有关负载电流的信息、 在本例中、TPS2492采用的 IMON 信号是一个加分项。 否则、我们必须将 INA280与 LM5069搭配使用以进行电流感应。

2) 2)我们评估 了将 LM74700-Q1用作 高侧 NMOS 静态开关驱动器的方法。 我们遇到的问题是 LM74700-Q1具有-11mV 的反向跳闸电压、这远低于系统调节精度。 此外、LM74700-Q1 具有0.5 μ s 的反向感应响应、比转换器响应快得多。 基本而言    、只有连接到具有最高输出电压的转换器的 LM74700-Q1才有效、其余所有器件将处于反向保护模式。 不过、我的一种权变措施是在 IC 的阴极和 FET 漏极到接地之间使用分压器来欺骗 IC、如所附图像中所示。 但是、我们担心强制 IC 允许反向电流、而这不是 IC 的目的。  

阳极电压约为54V。 在负载共享控制器处于活动状态的情况下并联多个转换器时、阴极电压将超过阳极电压(Vout + Vadj)。 Vadj =~2% Vout。 因此、VC 应< Vout -(0.02xVout)。 因此、R1 > 0.02xR2。 R2选择为200K。 R1的计算结果为 R1 > 4K。 假设 Vout = 54V、则 Vc 比 Vout 低1.1V。 最大反向电流为 Im =[(Vout - VC + Vak_rev)/Rdson =(54-52.9+0.011)/0.0021 = 529A、这意味着 IC 不再限制任何反向电流。

我们还将 LM5060视为 高侧 NMOS 静态开关驱动器、但如果没有其他 B2B FET、该 IC 无法驱动正向开关。

下面是建议的系统架构的抽象视图。

问题:  

1) 1)请告知 TPS2492是否是此应用的最佳选择、并可按上图所示使用。

2) 2) 请建议在 NMOS 开关打开时是否更换了 LM74700以实现反向电流。 如果没有、您是否看到将 IC CATHOD 的直流 BAIASING 电压降至低于阳极电压的任何问题? 对可靠性有任何疑问? 对架构有任何顾虑吗?  

谢谢!

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    您好 WB、  

    感谢您考虑 TI 器件并与我们取得联系!

    1) 1)是57V 最大电压吗? 如果是- TPS1663是 TPS2492的另一个选项。  

    如果需要更大的电压裕度、TPS2492是最佳选择。  

    2) 2)对于 LM74700问题、我们将很快回来。

    此致、Rakesh

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    您好、Rakesh、

    1) 57V 是绝对最大电压。 标称电压为48V。 负载可以介于1A 和10A 之间。 200W 只是一种情况。 因此、我必须使用外部 FET。

    2) 2)非常感谢您就此点提供反馈。

    谢谢你  

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    您好 WB、  

    是的、我们将处理您有关 LM74700的问题、并在周二返回给您。

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    您好 WB、  

    明白。

    对于第一个器件、请继续使用 TPS2492

    此致、Rakesh

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    我想再增加一个问题:

    在系统左侧、360V 直流总线上的高侧开关为600W PSFB 模块供电、如下图所示。 360V 直流总线是正接地电源(-360V)。 该开关可置于高侧(0V)、QA 或低侧(-360V)、QB 上。 图中显示了两个仅供说明。 根据可用的解决方案、只需要其中一个。  

    问题是:是否有任何解决方案可用于驱动静态开关(QA 或 QB)?   

      

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    您好 WB、

     https://www.ti.com/power-management/gate-drivers/low-side-drivers/products.html# 产品系列中的低侧驱动器可用于驱动 QA。 如果您在选择驱动器部件时需要帮助、请告知我们。 我们可以将请求转发到相应的产品线。

    此致、Rakesh

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    Rakesh... 感谢您帮助推荐解决方案。

    注意事项:

    • QA 位于相对于-360VDC 的0V 上。 因此、QA 被视为高侧开关。  
    • QA 左侧有一个 AUX PS (12V)、位于0V 的顶部。 但是、QA 源位于右侧、这将需要以 QA 源或电荷泵为基准的 PS 来驱动它。
    • 需要软启动来限制浪涌电流(为390uF 充电)并在 SOA 中运行 QA。 QA 为 IPB60R060P7ATMA1。

    期待您的建议。  

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    您好 WB、  

    有关 ORing +负载电流共享的问题、您可以在 冗余系统 应用手册中查看电流共享。  

    您可以考虑使用 TPS241x 而不是 LM74700 、因为 TPS241x 具有可编程反向电流阈值、适用于此应用。  

    e2e.ti.com/.../Current-Sharing-in-Redundant-Systems-_2800_1_2900_.pdf

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    在将问题发布到这里之前、我确实学习了此应用手册。 如果 TPS241x 能够与48V 直流系统配合使用、它将是一个完美的解决方案!  

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    您好 WB、

    你是对的。 TPS241x 只能用于12V 电源轨。  感谢您提出这个问题、 我忽略了这一点。

    希望您还了解  ORing 控制器中线性稳压控制和滞后开/关控制之间的差异。 如果没有、请参阅 理想二极管基础 应用手册中的"6.1线性稳压控制与磁滞开/关控制"部分。  

    LM74700具有线性调节控制、这意味着随着负载电流的降低、FET 的 Rdson 会增加、以在 FET 上保持恒定电压。 这将确保负载/Vin 正常变化期间的反向电流为零。  

    快速反向 电流条件下、-11mV 反向电流阈值很有用。  当阳极和阴极引脚上的电压降至–11mV 以下时、会检测到快速反向电流情况、导致栅极引脚在内部连接到阳极引脚、从而关闭外部 N 沟道 MOSFET。  

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    您好 

    我确实了解  线性稳压控制 和 滞后(电压)开/关控制之间的差异。 如果 TPS241x 可用于48V 系统、我会毫不犹豫地采用它。 因此、我尝试查看是否可以按照我的第一条消息中的指示禁用 LM74700的线性稳压。 我从一开始就提出了一个非常明确的问题,现在仍在等待回答。 我还可以使用 具有浪涌电流限制(软启动)的 LM5060、但这需要 B2B FET、我尝试避免使用这种 FET。 如果没有阻断 FET B2B、LM5060似乎无法驱动正向 FET。  

    Thx

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    您好!

     

    有关使用您建议的电路进行反向电流计算的信息、

    假设 R1 = 4.3k 且 R2 = 200k、Vanode = 54V、Rdson = 0.0021欧姆

    • 反向电流阻断阈值为-11mV。 如果 VC = 54.011V、则 Vout 处的电压为55.17V。这将导致557A 的反向电流
      • 但请记住、由于线性稳压控制、该电流仅在快速瞬态期间流动。  
    • 对于 Vout 的缓慢变化、通过调制栅极来更改 FET 电阻、从而在 阳极和 VC 上实现20mV 的压降。
      • 这意味着、对于与 VC (53.980V)相对应的 Vout、栅极开始下降并增大 FET 电阻时的电压为55.13V
      • 因此、您可以考虑在 Vout 高达55.13的缓慢变化期间不限制反向电流、这将允许538.1A 的反向电流。这类似于禁用反向电流。 从应用的角度来看、您需要检查系统是否可以接受。

    关于您的以下问题、

    请建议在 NMOS 开关打开时更换 LM74700是否允许反向电流。 如果没有、您是否看到将 IC CATHOD 的直流 BAIASING 电压降至低于阳极电压的任何问题? 对可靠性有任何疑问? 对架构有任何顾虑吗?  

    • 理想二极管旨在阻止反向电流、因此除非我们像 LM74700那样对其进行欺骗、否则它们不允许反向电流。
    • 如果您希望在 NFET 导通时允许反向电流、可以使用以下电路。 只要 EN 为高电平、NFET 就一直打开。 在这种情况下、您需要使用外部控制器来启用/禁用 LM74700。
    • 或者、我们提出的器件没有反向电流阻断功能、并且只有反向输入极性保护功能。 此器件将在2周内上市。  
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    您好!

    谢谢 Praveen。 这确实回答了我的问题。

    -栅极电压调制期间的20mV 压降会略微降低负载共享系统的精度。  

    -对于将阴极拉至接地的100K 欧姆电阻器、我可以在这里使用的最大值是多少?  I (阴极)为耦合 uA。  

    -您能否共享新器件的初步数据表? 您还可以向我提供器件型号、我将联系我们当地的 TI 代表以了解更多详细信息。  

    谢谢你。

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    您好 WB、

    我们将能够通过 TI FAE 共享初步数据表。 您能通过 TI FAE 联系我吗?

    100千欧仅用于偏置二极管。 您可以相应地选择接地电阻。

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    这个新芯片解决了这个问题。  

    www.ti.com/.../LM74500-Q1