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[参考译文] LMG5200:LMG5200随机损坏的 IC

Guru**** 2391165 points
Other Parts Discussed in Thread: LMG5200

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/999533/lmg5200-lmg5200-random-broken-ics

器件型号:LMG5200

您好!

由于我们要完成原型设计、我们有时会遇到 LMG5200在开/关测试期间似乎毫无理由地损坏。

我遵循了布局建议、非常好、因此我开始在 SW > PGND 上进行测量、并在每次 SW 运行时发现-7V 峰值。 这是一个很大的问题、因为该引脚仅指定-5V 电压。 现在、我想知道我的电感器是否太大了。 我用了33 μ H。 或者、还有什么其他原因呢?

是否有关于 GaN 半桥电感器计算的应用手册?

技术详细信息:

输入电压:60V、输出电压:50V、输出电流:5A、输出电流:800uF、可实现低纹波

提前感谢

Marcel

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    Marcel、您好!

    感谢您的总结-我认为不是电感器尺寸会导致 IC 损坏。  您是否能够在打开/关闭期间对输入进行示波器图示?  我注意到、您的原理图上只有陶瓷电容器、如果您在工作台上使用没有大容量电容的长电缆进行测试 、则可能会得到器件100V 额定电感反冲和过冲。  

    如果这不是问题或没有帮助、还请使用 SW、HI 和 LO 引脚的示波器截图来观察是否发生过冲。  如果 HI 和 LO 重叠、则器件中的耗散会很高、这可能会导致问题。

    此致、

    Steve

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    您好、Steve、

    感谢您的回答。 我的错误、我忘记了这里的其他原理图页面。 当然还有两个390uF Elkos。 我还已经检查了是否有击穿。 不是。 我们有20ns 的死区时间、在示波器中、您可以看到这些非常好的情况。

    此外、这已经是功能齐全的电路板。 根本没有电缆。 我将添加一些图片。

     Pic from the board

    黄线为引脚1至9。 (VIN 至 PGND)

    VIN 为57V、因此通道上存在57V 偏移。 它是1V/div

    粉色线是引脚8至9。 (SW 到 PGND)第一个标记可以看到死区时间开始(-26、1ns)。 第二个标记是低 FET 打开。 然后电压降至接近-10V (-5V 是数据表中的最大额定值)

    正如您在其他图片中看到的、我几乎复制了评估板。 无需距离、一切都接近 LMG。  底部还有用于输入电压的其他陶瓷电容器。

    更新:

    我尝试通过以下方式避免此尖峰:

    使用8至9的二极管来切断反向电压。 LMG5200立即死亡

    使用8至9的缓冲器 RC 来降低尖峰。 LMG5200立即死亡

    此时 LMG5200似乎非常敏感?

    此致

    Marcel

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    马塞尔

    感谢您提供的更多详细信息-他们确实解决了我的初始评论。  关于-10V 环-正如一般建议一样、您应始终确保电压保持在数据表规格范围内、并调整布局以最大限度地减小环是一个好主意。  但是、从您的描述中可以看到、电路板上的其他东西会导致破坏性故障。  尤其是因为您已经尝试在低侧 FET 上放置一个二极管、该二极管本应已钳制电压并防止内部驱动器锁存。  通常、在反向导通过程中、GaN FET 两端的压降应为~3V、该器件已设计为可应对这种情况。

    该器件已投入生产五年、并且已证明相当可靠、因此 我无法向您指出不明显的灵敏度。  您是否有任何损坏的图像、或者您是否在事件发生前立即观察到任何外壳高温?  您共享的波形看起来是稳态的、并且时间刻度非常短-您是否在稳态和 START 上/关断序列期间有任何其他波形可供分享、以帮助提供更广泛的背景?

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    您好、Steve、

    根本没有视觉损伤、也没有真正的发热。 仅到 FET 的转换较短。 我们还在有负载和无负载的情况下进行了长期测试、没有任何问题。 当我们开始"开/关"试验时、这些问题就开始了。

    我从布局中添加了全部6层、也许您可以看到我遗漏的内容。 我将在今天晚些时候添加一些示波器图片。

    e2e.ti.com/.../LMG5200_5F00_Layout.zip

    1% duty cycle, no load48% duty cycle, no load

    您可以看到、我们的第一个脉冲(启动)对于电路板来说是相当大的冲击(峰值-10V)。 运行 PWM 时、每个脉冲都会变得更好。 50%时、我们具有-5V。 但通常我们的工作效率为90%、因此它再次变得糟糕。

    是否可以选择通过栅极电容器来影响压摆率? 大家可以看到、我提供了一些、但我猜不是。

    这里可能是接地悬空问题。

    感谢您提供到目前为止的更多信息、我将继续进行调查。

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    您好、Marcel、

    很抱歉耽误你的时间。 您问题的最新内容是什么?

    此致、

    Don

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    嗨、Don、可能是我们对 HI 和 LO 输入信号有干扰、这种干扰有时会导致击穿。 您的一位德国同事向我们发送了 LMG5200评估板、以便我们可以评估错误是否可重现。 在 Steve 告诉我的所有事情之后、IC 本身就是问题、这似乎是不现实的。

    总之、如果您有进一步的建议、欢迎您提出

    此致

    Marcel

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    您好、Marcel、

    是的、评估 EVM 是一款出色的调试工具。 让我们知道它是如何工作的。