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[参考译文] TPS27S100：可调电流限制与放大器的负载瞬态响应；热关断问题

admin
Guru**** 1652420 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS27S100AEVM, TPS27S100, TPS1HB16-Q1, TPS27SA08, TPS1663
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/949779/tps27s100-load-transient-response-of-adjustable-current-limit-thermal-shut-down-problem

器件型号：TPS27S100
主题中讨论的其他器件： 、TPS1HB16-Q1、 TPS27SA08、 TPS1663

你(们)好。

我是 Zeming、FAE、来自 TI 日本。

我的客户正在使用 TPS27S100AEVM 评估 TPS27S100A。 他使用外部电阻器将电流限制设置为4A、并将负载电流设置为1.5A⇔5.5A、压摆率为2A/us。 输出连接到 CR 模式电子负载。

如下面所示、电流上升至5.27A、几乎没有电流限制。 电流压摆率是否 太快、以至于电流限制无法正常工作？ 如果 是、电流限制的响应时间有多长？

此外、当他在 CR 模式电子负载下尝试 VIN=24V、Iout=3.3A (继续)的条件时、会发生热关断。 输出电压和电流被钳位至50%、并且反复进行开/关操作。  

我使用热阻计算了结温、但它似乎没有超过 TSD 温度。 为什么会发生这种情况？ 当 Vin=24V 时、最大的持续电流是多少？

如果您能提供帮助、我将不胜感激！

此致、

Zeming Kong

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    您好 Zeming、

    电流限制保护要求电流的1.5倍过载才能保持数据表精度。 电流限制功能主要用于防止电容浪涌和 GND 短路事件。  

    某些器件可能会出现变化、但在过载条件满足1.5x 阈值之前、不会指定电流限制的精度。 这在数据表的脚注3中的电流限制和电流感测规格下进行了注释。

    对于热计算、功率公式仅针对直流温度。 是否可以使用功率电阻器而不是电子负载重新测试此情况？ 请也提供波形和原理图。 在 CR 模式下、您意味着电子负载设置为7.27欧姆？ 如果电子负载设置为以恒定电流的形式拉取3.3A、则可能会导致在导通期间流经器件的电流过大。

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    TI__Guru**** 1652420 points
    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。

    Shreyas、您好！

    非常感谢您提出的富有成果的建议！

    客户发现自己使用的电子负载在启动过程中产生了额外的电流、他尝试了另一个负载、TPS27S100的运行恢复了。

    此致、

    Zeming

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    Shreyas、您好！  

    客户对 TPS27S100的热摆幅功能还有另一个问题。

    他在 VIN=24V、ILIM=2A 时使用了 TPS27S100AEVM、这是 CR 模式下的电子负载、并设置0⇒1.5A (1ms)⇒2.5A (1ms)⇒1.5A (1ms)⇒0、SR=2A/us 的电流脉冲、然后他发现当电流高达2.5A 时、输出很快关闭、 之后、电流变为2A、与 ILIM 相同、但没有输出电压。

    这是由于热摆动操作造成的吗？ 如果是、热摆幅何时会发生？ ℃温度> 60 μ s 发生、或者过流时、温度急剧上升、那么热摆动运行？

    此外，他还需要知道为什么重启后没有输出电压，该电压应为2a*9.6ohm=19.2V。 根据您之前的回答、我想知道这是不是由电子负载引起的浪涌电流造成的。 当开关重新启动时、浪涌电流流入、TPS27S100的 RDS 增加以限制浪涌电流、最后负载显示低电压。 我的考虑是否正确？

    请帮助解决此问题！

    最棒的

    Zeming

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    您好 Zeming、

    请参阅数据表的第7.3.4.4节和数据表的图30、更好地了解该器件的热保护。

    与内部控制器温度相比、只要功率 FET 温度急剧上升、就会出现热摆幅。 电流瞬时拉可能会导致这种情况。 每次 FET 温度上升过快时都会发生热摆幅。

    我假设情况与之前所述相同、因为设置为拉取2.5A 时、电子负载会在开启期间导致过多电流流动。 我建议设置电阻值、而不是电流值。 我认为、在 FET 完全导通(高 R_DS)之前、电子负载会导致过多电流流流过 FET、从而导致大量功率耗散并使器件保持热关断状态。 一旦电流下降、FET 就能够恢复。

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    Shreyas、您好！  

    非常感谢。 您的回复对您有很大帮助。

    我要求客户将电流限制增加到4A、然后重新测试、此时未触发热摆动。 那么、热关断也与电流限制设置相关？ 我在数据表中检查了7.3.4.4。 请问 什么是 T (逻辑)？ 数据表中没有这方面的说明和数据。 您是否有更详细的材料来解释何时会发生热摆动？ 客户需要了解触发热摆幅的特定条件。

    您还能解释一下为什么热摆幅关断后有2A 输出但0V 电压、在这里、e-load 被设置为9.6ohm 电阻、因此它应该是19.2V 输出。

    最棒的

    Zeming

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    您好 Zeming、

    电流限制与热关断紧密相关。 该器件通过修改其导通电阻来限制电流。 这会导致器件加热至 T_SD、最终导致热关断。 热摆幅可被视为瞬态热关断。 当 FET 温度上升超过逻辑(T (LOGIC))温度60°C 时、就会出现这种情况。 这意味着器件会突然出现高电流拉过。 热摆幅可防止 FET 在瞬态电流过大时发生故障。

    在电流限制事件期间、输出电压将下降。 这是因为在电流限制期间、FET 上的压降很大。 当器件关闭时、我希望电压在这里变为0V。 我认为、由于持续达到热限值、直到负载电流减小、器件无法再次打开。

    有关电流限制及其与热关断的关系的信息、请参阅数据表的第7.3.2节。  请参阅数据表的第7.3.4.4节和数据表的图30、更好地了解该器件的热保护。

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    Shreyas、您好！  

    非常感谢您的回复。

    你已经为我清楚说明了这一点。

    最棒的

    Zeming

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    Shreyas、您好！  

    热摆幅是一个很好的功能、但当我的客户尝试将其应用于他们的电路时、这确实会导致意外关断、因此他必须决定不使用它。

    我们是否有任何类似的器件、但没有热摆幅？

    最棒的

    Zeming

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    您好 Zeming、

    我不认为我们有一个没有热摆幅的开关。  

    我认为另一种选择可能是使用较低的 R_on 器件、因为这将减少器件的发热。

    我们提供 TPS27SA08、但该器件不具有可调电流限制。 TPS1HB16-Q1可能可以在此处工作吗？

    该器件的版本 A 至少可以实现4.4A 的 CL。

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    Shreyas、您好！  

    TPS1HB16-Q1似乎是一种很好的解决方案。 但客户需要在24V 输入电压条件下使用该器件、即使超出建议的18V 范围、该器件是否仍然可靠？ TPS1HB16-Q1 需要软启动、导通时间为100us、但我不确定这是否足够。

    我应该看看电子保险丝系列吗？ TPS1663看起来也不错。

    最棒的

    Zeming  

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    您好 Zeming、

    该器件在18V 的工作范围之外仍然可靠、但故障保护可能不准确。

    如果客户不接受 TPS27SA08、则查看电子保险丝产品可能会更有益处。

    如果客户对电子保险丝器件感兴趣、请使用电子保险丝器件型号创建新的线程、以便相关工程师更快地为您提供支持。 此外、请随时直接向我或电源开关团队发送电子邮件。

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    TI__Guru**** 1652420 points
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    Shreyas、您好！

    非常感谢您的持续帮助！

    我将向 PSIL 团队发送电子邮件以获取进一步支持。

    最棒的

    Zeming