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[参考译文] LM5026:LM5026死区时间问题

Guru**** 1127450 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5026, UCC2897A, UCC28951, PMP9656
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/946337/lm5026-lm5026-dead-time-issue

器件型号:LM5026
主题中讨论的其他器件: UCC2897AUCC28951PMP9656

大家好、

客户目前使用 LM5026提供300W、18~36V 输入、12V/25A 输出。
随着输出功率的增加、满载时可以发现 N MOSFET 和 P MOSFET 在导通时重叠、并且输出二极管的死区时间也过长。
最大占空比约为78%。 客户已调整时间引脚参数和变压器匝数、但仍无法改善。
客户已确认 ADI 的解决方案不会导致此问题。
之后、将有500W 应用。 此问题是否有任何解决方案? 谢谢。

此致

摇滚

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    你(们)好

    如果 R67=56.2k、您应该会看到大约160ns 的重叠。 应直接从 OUTA、OUTB 测量并确认这一点。 您是否看到过直接在 OUTA、OUTB 之间测得的160ns 重叠? 如果是、请在整个功率级中测量重叠-比较 Q10 VGS 和 Q12/Q13 VGS 之间的重叠、以验证它与在控制器输出端测量的内容相似。 图腾柱驱动器(Q14、Q15)额外需要多大的延迟? 最好匹配 OUTA 和 OUTB 的延迟、以便主驱动器不会与锁模驱动器倾斜。 栅极驱动电路导致的任何延迟偏斜也意味着编程的死区时间也会倾斜。

    波形显示它不接近 ZVS、这就是我们看到如此多振铃的原因。 降低变压器初级中的磁化电感、以便增加磁化电流-这将提供额外的 ZVS 驱动电流、如 SLUA303的4.4.1中所述。 漏极波形还显示钳位电容器过大。 当钳位电容器的大小正确时、漏极波形应具有一个圆角顶部、指示大约10-20%的 VDS 电压纹波。

    输出二极管的额定电压为60V、您可以从 D20波形中看到、当二极管进入雪崩时、您的电压高于60V、因此输出二极管的额定电压可能必须增加。 当输入电压发生变化时、振铃是否会平静下来、从而降低二极管应力?

    此致、

    Steve M

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    您好!

    与客户核实、如果未安装 MOSFET、则在开启和关闭时会出现160nS 重叠。 但在安装 MOSFET 时、会出现不一致的情况。

    我检查 LM5026栅极驱动器灌电流是否可以达到峰值3A、 这是否足以驱动两个并联连接的 MOSFET?

    此致

    摇滚

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    MOSFET、图腾柱栅极驱动器和功率级都增加了额外的延迟。 当 OUTA、OUTB 延迟在整个功率级中不匹配时、预期的死区时间将不匹配。 死区时间窗口内过度的振铃也可能是测量误差的原因-这就是我提到查看输出二极管及其所看到的电压应力的原因。 LM5026能否驱动两个并联 MOSFTE -检查在客户 VGS 级别(t=Qg/IPK)下运行的两个并联 MOSFET 的总栅极电荷。 此外、可能建议降低功耗并在移除一个 MOSFET 的情况下测试电路、以查看影响。

    Steve M

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    您好 Steven、

    随着输入电压和输出功率的增加、输出肖特基二极管的振铃将变得更大。 当功耗较低时、不会出现此问题。

    客户怀疑 LM5026是否适用于300~600W 应用。 对于此输出功率范围、TI 是否有推荐的 IC 和成功的参考设计。 谢谢。

    此致

    摇滚

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    你(们)好

    该拓扑的功率高达600W、但毫无疑问、可以实现300W 的功率、并且效果良好。 一个示例是 PMP9656、这是一种使用 UCC2897A 作为控制器的有源钳位正向拓。  PMP9656 参考设计 的输入电压范围略高于客户的目标值(47V<VIN<60V)、输出为12V/25A 、但这里的关键区别在于次级上使用同步整流。

    如果设计的目标是可扩展至600W、您可能需要考虑使用 UCC28951相移全桥方法。 在这个功率水平上、LLC 通常是一个值得考虑的问题、但电压为18 V <VIN<36 V, 2:1 input voltage variation is problematic for the LLC.

    此致、

    Steve M

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    您好!

    输入:18Vdc~47Vdc
    输出:12V/30A、350W

    我检查客户 P-MOSFET (Q10)开关波形、MOSFET 开启和关闭之间存在延迟时间、 我认为、变压器漏电感在 T1时过小或 C47的谐振电容器过大、这会导致 MOSFET 在 Vin 为18Vdc 且满载输出时放电延迟。

     您是否有 T1 (电感、 漏电感)和 C47的计算日期或建议值? 我检查如下所示的 PMP9656变压器数据、其中客户使用的匝数比为4:3、电感为100uH。  你有什么建议吗?

    根据客户反馈、他们在 次级侧使用了具有同步整流功能的 LM5026、但 SR MOSFET 在轻负载下损坏、因此他们更改为肖特基二极管。 如果更改为 UCC2897A、是否会出现此问题?

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    你(们)好

    我认为这个问题与功率级的延迟不匹配更相关。 我们已经确定 LM5026的160ns 编程延迟是正确的。 如果您在相同条件下使用 UCC2897A、在相同的功率级延迟下、您可能仍会遇到类似的问题。 我不推荐使用一个控制器、但您可以通过比较每个产品文件夹中包含更多支持文档的配套资料来查看。 有关设计功率级、变压器、钳位电路和 ZVS 的详细信息、SLUA535A、第4节 是一个很好的参考。 您还应考虑重新查看次级侧 SR 解决方案。 当并联使用两个二极管时、即使它们在同一封装中、我也始终感到担忧。 在此电流电平下、SR 是首选。

    此致、

    Steve M