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[参考译文] LM74700-Q1:12/24VDC 运行的 TVS 二极管选择

Guru**** 2560390 points
Other Parts Discussed in Thread: LM74700-Q1, LM5060, LM5069

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/890508/lm74700-q1-tvs-diode-selection-for-12-24vdc-operation

器件型号:LM74700-Q1
主题中讨论的其他器件:LM5060LM5069

我将74700-Q1设计为板载移动直流/直流转换器/电池充电器的前端。  此设计将在12V 和24V 系统中运行、以便为12V AGM 电池充电。  根据 ISO 规范、74700规格第18页的应用手册建议将58V 的背对背 TVS 二极管连接到高侧、将26V 的电压连接到低侧。  这些是工作电压额定值、而不是击穿电压。  SMBJ58A VBR 为:64.4V 最小值、71.2V 最大值。

我的问题是: 考虑到我使用的充电控制器的最大输入电压为+/- 60V、您能否在满足 ISO 规范的同时、在设计的其余部分不违反60V 规范的情况下提出任何想法/建议?  我缺少什么吗?  充电控制器是 LTC4020。

Thx、

  • 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。

    您好 Craig、

    对于12V 设计、建议使用额定电压为33V 的双向 TVS。 最大正电压是在负载突降期间为35V。 因此、负载突降电压将通过正极侧 TVS 传递到充电控制器。 12V 电压下无问题。

    但是、对于24V、抑制的负载突降为65V、而击穿电压为64.4V MIN 的 SMBJ58A 将负载突降电压传递到充电控制器。

    65V 不适合 LTC4020、因此 需要在输出端具有某种过压切断或过压钳位、以减小60V。 为了实现过压切断或钳制输出、我们需要在 LM74700-Q1之后使用 LM5060。

    请告诉我们上述建议是否适用于您?

    此致、

    Kari。

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    感谢 Kari、

    是的、您已经准确地指出了我面临的问题。  在本例中、电路板非常小、我只剩下很少的空间来实现另一个 FET/IC 组合、因此具有最少组件的解决方案在本例中是最理想的。  您是否有其他需要更少组件的建议?  BTW、在任何过压/欠压情况下、充电控制器不需要运行、也可能不需要运行。

    我还有其他几个问题:

    • FET 在故障条件之后锁存、需要 EN 或 UVLO 切换。  此设计连接到汽车系统、不提供 Vin 断开连接、即无 UVLO 复位。  但是、在第18页上、OVP 事件后重新启动似乎不是问题。  您能不能澄清一下、尤其是考虑到上面所述的欠压/过压期间的断电操作以及将定时器连接到 GND 的情况、如下所述。
    • PG 3:LM5060 Vin 规格为:5.5V 至65V、工作电压、禁用电压75V。  这是否意味着如果 OVP 设置为55V、则器件在高于55V 时禁用、因此75V 输入是正常的?
    • 第3页:LM5060 Vin 最小规格规定为-25V、但 SMBJ26A VBR 最大值为31.9V.  这是否违反了 LM5060输入规格?
    • Pg15: 由于无法复位故障条件、因此将计时器连接到 GND 似乎是最佳选择。  不打算使用 nPGD 输出。
    • 不需要 UVLO、因此连接到 Vin。  PG 17:@ 5.1V FET 将关断。
    • Pg19: 如果不需要过流检测、是否仍需要 Rs?
    • 由于它与板载侧的 LM74700串联、因此无需反极性保护、对吧?

    结论: LM5060将在 Vin max = 60V 时驱动 LTC4020、在 Vin =45V 时驱动 NCV4264-2C、因此 OVP 将设置为~40V。  转换器必须提供高达10A 的电流。  LM74700理想二极管使用 SIDR870ADP、因此这似乎也是合理的选择。  LM5060电路看起来像 OVP 分压器网络、可能是 Rs 和 Ro。

    这些问题得到解答后、我可以发布建议的设计。

    谢谢!

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    最后一个想法...

    与使用 LM5060串联的 LM74700不同、您的想法是使用 LM5069-2并将两者替换为一个 IC 和2个背靠背 SIDR870ADP FET 吗?  此处提供示例(PG2): https://www.ti.com/lit/an/snva683/snva683.pdf 是否具有相同的功能?  Thx、

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    您好、Craig、

    我将让 Rakesh 就 LM5060设计问题发表意见。

    对拖延表示歉意。

    此致、

    Kari。

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    您好、Craig、

    您能否澄清以下问题以继续使用 LM5060与 LM5069:

    1. 您是否需要 符合汽车级/AEC Q-100标准的器件?
    2. 您的系统是否需要满足所有汽车电力线电气瞬变(请参阅  http://www.ti.com/lit/ug/tiduc41/tiduc41.pdf 中的图3 )
    3. 简单的过压保护器件是否足够好?
    4. 请参阅 http://www.ti.com/tool/TIDA-01167 、了解 汽车12V/24V 电池输入保护  

    此致、Rakesh

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    您好!

    感谢您的回答。

    具有相关 TVS 瞬态保护功能的 LM74700理想二极管电路已经过设计和测试(LM74700规格第18页)。  与使用5060处理两个 FET 来删除此电路并替换为一体机相比、我更喜欢使用具有过压保护的现有电路、例如 LM5060 (之前推荐)提供的过压保护。  我用于 OVP 的目的是保护下游 LTC4020和5V 稳压器、并在37V 时切断电压。

    我将不会进行测试以满足此设计的完整 ISO 规格、但确实需要反极性保护和基本瞬态保护。  此设计不需要转换器可提供的直通式 UVP 或 OCP。  也不需要故障或电源正常警告。  主要关注的是 FET 的导通和关断期间、使其保持在 SOA 范围内。  在 TON/Toff 期间、当 TVS 二极管 SMBJ58A 钳位在~71Vmax 且截止电压为37V 时、FET 在7A 时需要~34V 的 VDS。

    由于5060在 OVP 期间锁存、因此线性运行时间受到限制、因此 PD 也受到限制。

    在 LM5060规范部分8.1.1中、说明在 OVP 事件后无需复位、但在应用设计中、显示了复位电路。  这是由其他非 OVP 故障造成的吗?

    Thx、 Craig

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    您好、Craig、

    感谢您提供详细信息。

    LM5060可用于(在 LM74700之后) OVP 保护。 正确、在 OVP 事件期间、FET 没有线性运行模式、因为 LM5060会立即关断 FET、但一旦 OVP 事件消失、FET 便会恢复运行。

    当 VDS (OCP)故障锁存时、LM5060需要一个复位电路来复位器件。

     此致、Rakesh