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[参考译文] LM5117：VCC 压降和栅极位置故障

admin
Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5117, LM5145, LM25145

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/986659/lm5117-vcc-voltage-drop-and-gate-mos-failure

器件型号：LM5117
主题中讨论的其他器件： LM5145、 LM25145

我正在设计具有以下规格的直流/直流降压8V 电源：
输入：12V - 32V
输出：8V 17A
我已经使用 HV 快速启动计算器修改了原理图、我发现我需要太多的栅极电流。 在我的原始项目中、我放置了两个并联高侧 MOSFET 和两个并联低侧 MOSFET 来分配功率耗散。  

e2e.ti.com/.../Schematic-_2D00_-Power-8V.pdf

LM (2) 5117_quick_start_hv_calculator V1.5 - Power 8V

加电。 深蓝色表示输出、青色表示 VCC

mos 门不断重复此模式(青色)。 输出中没有负载。

负载为1A 时出现输出故障。 深蓝色输出、青色 VCC

输出和 Rsense

我 尝试移除了并联 MOSFET (仅保留一个高侧 MOSFET 和一个低侧 MOSFET)、并在此时增加了 CHB 和 Cvcc 电容器、但不起作用。

Cvcc 1U、CHB 470n

Cvcc 1U、CHB 1U

Cvcc 2.2u、CHB 1U

Cvcc 3.2u、680n

Cvcc 4.7u、2.2u  

仿真

e2e.ti.com/.../Fonte-8VTESTE2.TSC

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    TI__Guru**** 2540720 points
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    圣保罗

    您的 VCC 电容器(C12)与 VCC 引脚非常远、它应该紧挨着 LM5117 VCC 引脚。

    此外、LM5117 VIN 引脚的引脚旁边还应放置一个陶瓷去耦电容器。

    我不建议在 LM5117 IC 上使用 GND 多边形限制。 为了获得最佳的散热性能、GND 覆铜应覆铜到 LM5117外露焊盘上。

    －奥兰多

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    TI__Guru**** 2540720 points
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    圣保罗

    查看使用80V FET (非并联)的 LM5145 5V/20A EVM。 您的设计可以与 LM25145和40V FET 良好配合使用-请参阅 LM25145数据表中的应用示例。

    此致、

    Tim

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    TI__Guru**** 2540720 points
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    我将尝试在 VCC 引脚附近焊接 C12。 我是否应该将100nF 电容器(C16)放置在 IC 引脚附近、并将其他陶瓷电容器(C14和 C15)放置在其他 MOSFET 附近？

    感谢您的设计建议！

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    TI__Guru**** 2540720 points
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    我将介绍该 IC 的参考设计。 但是、A 应该为我的应用选择 LM (2) 5145有任何特殊的原因？  

    感谢 Timothy 的建议。

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    TI__Guru**** 2540720 points
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    圣保罗

    我看了您的低侧 MOSFET STH275N8F7、栅极电荷为193nC、非常大。  

    这种较大的栅极电荷会更慢地开启、并且需要更大的 VCC 电流才能切换、其中两个可能会达到电流限制。  

    我建议为您的低侧使用较低的栅极电荷 MOSFET。

    将 IC VIN 去耦电容靠近 IC VIN 引脚放置。 理想情况下、您将具有更多的本地 GND、因此该电容器和 LM5117的环路较小。

    －奥兰多

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    TI__Guru**** 2540720 points
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    感谢  你的帮助。

    毫无疑问  、问题 是 栅极电荷、   目前我 发现 解决 问题的一种方法 是  降低   FSW、因为我意识到栅极电荷电流取决于 FSW。  因此 、我 使用    HV 快速启动重新计算了所有部件、并  从8V 电源获得了14A (仍然不是17A)。  我 仍 将  更改   PCB  设计、 移动  电容器 和 更改  低侧  MOSFET  封装。

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    TI__Guru**** 2540720 points
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    Paolo、

    正如 Orlando 提到的、我们建议更改 FET、因为它太容性了。 每个 FET 的栅极驱动电流消耗为7.5V 乘以开关频率的 Qg。 总 VCC 电流必须保持低于 VCC 电流限制。

    更重要的是、该 STH275N8F7 FET 的米勒平坦电压为7V (请参阅图 4)、因此该控制器没有过驱裕度。 FET 绝对不适合与该控制器配合使用。 您需要一个米勒平坦区为3-5V 的 FET --看看我们在 LM5145 5V/20A EVM 中使用的 FET。

    此致、

    Tim