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[参考译文] LM5069:为什么我们需要为 LM5069添加 dv/dt 启动电路、而 LM5064没有这样的电路

Guru**** 2382630 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5069, LM5064
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/767544/lm5069-why-we-need-to-add-dv-dt-start-up-circuit-for-lm5069-while-no-such-circuit-for-lm5064

器件型号:LM5069
主题中讨论的其他器件: LM5064

您好!

我们的设计 使用 LM5069 来控制功率放大 OCP 问题;目标限流为10A 左右;

LM5069中添加了 dv/dt 启动电路; 但相关工程师不知道我们为什么需要该电路、就像 TI 推荐的那样;

我记得 之前没有 LM5064的此类电路;

设计参数请参阅 LM5069数据表的图27:

Cin:1uF、Cout 约为190uF、RPWR:26.7K、Ctimer:1nF、CDV/dt 为22nF;Rsns:5m Ω; Q1:PSMN4R8-100BSE;输入或输出侧没有二极管;Vout 和 OUT 引脚之间有100K;

当我们测试宽度为10us、周期电流为100us 的电路时、振幅 为0A 至5A (低于 OCP 限制);

我们发现 Vgs 应从12V 降至4V、我们可以看到 Vds 为20V;

我侧的主要分析是放电流大于 CDV/dt 中的充电电流;并导致 Vgs 问题。

向 TI 提出的问题:

1) 1)我们为什么需要电路作为 dv/dt 启动、这是必要的吗? 如果没有这样的电路、我们将会出现哪种性能损失?

2) 2)我们能否计算出充电 时间(16uA)来平衡相关的大放电电流?

BR。

二进制文件

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    您好、Bin、

    dv/dt 电路的需求取决于输出端的容性负载量。 它与器件无关。 因此、即使对于 LM5064、如果存在巨大的容性负载、也需要某种形式的 dVdt 启动。
    如果输出电容较低、则可能不需要 dv/dt 电路。 设计计算器可帮助您做出决策。 您能否在工具中填写系统参数并将其发送给我进行审核。 可从 www.ti.com/.../toolssoftware 获取 LM5069的设计计算器

    此致、
    Rakesh
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    您好、Rakesh、

    感谢您提供的信息;我了解 dv/dt 的用途、我们可以通过 Excel 工具查看详细信息。

    我之前的理解是不带 dv/dt 电路、我们将有与 C_TIMERR 相关的启动时间;虽然我们预计会有与 OCP 问题相关的短路故障超时窗口、例如100us、但此类设置不带 dv/dt 电路的启动时间应非常短、并会损坏 MOSFET。 您是否认为这也是我们使用 dv/dt 电路的一个原因?

    我的左侧开放式问题是第二个问题、我们在这方面面临问题;我们需要对此提供一些指导、但我们不能将其放在 Excel 文件中。

    BTW、无法访问 Excel 文件中的视频链接。

    B.R.
    二进制文件
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    您好、Bin、

    我不确定我是否完全理解你的问题。 如果以下陈述不能回答您的问题、请回复!
    dVdt 电路仅在启动期间有效、在正常、OCP 和短路事件中不起任何作用。 计时器仅在器件处于功率限制或电流限制时才开始计数。 定时器不在 dVdT 模式下运行。

    2) 2)我们能否计算出充电时间(16uA)来平衡相关的大放电电流?
    请您详细说明这个问题。

    在视频链接上:看起来有网页更新、链接断开。 我将使其固定。
    您可以访问 www.ti.com/.../support-training.html 上的视频

    此致、
    Rakesh
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    您好、Rakesh、

    vedio 链接正常工作、谢谢!

     

    回到 Q1、计时器如何无法在 dv/dt 模式下运行? 我们未能找到此项的任何硬件级别设置。

     

    对于 Q2、这与我们的功率放大饱和测试相关、该测试要求突发信号作为一个占空比(小于20%) 、周期约为100us。 我们发现在测试期间 Vgs 从12V 下降到4V。 主要分析是 、一旦由于负载从0A 变为满载、Vsource 上的压降超过瞬态阈值时、到 Cdvdt 的放电电流闭合至0.5A (PNP 晶体管的恒流); 并且、在恢复压降后、充电电流应主要来自 LM5069内部的16uA 电荷泵。 即使充电时间比放电更长、也很难实现平衡。

    我们想知道 TI 以前是否遇到过类似的问题、并且可能会就此类应用提供一些指导、尤其是在本例中的最短时间段内。

     

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    您好、Bin、

    故障计时器仅在故障模式下开始运行、即电流限制模式或功率限制模式。 该器件可监控 FET 的 VDS 和电流、以决定何时启动计时器。
    在 dv/dt 模式下、您将选择 dv/dt 电容器、以便系统消耗极低的浪涌电流。 因此、FET 不会看到任何应力、计时器也不工作。

    对于 Q2:
    我们从未遇到过类似的问题。 您能否共享测试波形。
    您是否尝试过
    没有 dVdT 启动电路(没有 PNP 晶体管)?
    在感应电阻器上添加 RC 滤波器、如 www.ti.com/.../slva703.pdf 中的图11

    此致、
    Rakesh
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    您好、Rakesh、

    波形和下面的一些分析、请检查;

    对于 Q1、请与相关工程师进行检查、 dv/dt 启动电路的用途是 确保即使  在加电时负载短路但不损坏 MOSFET 时电路也能正常工作、 这意味着、当加电时 负载较短、MOSFET 可以 安全关闭;  您认为不带 dv/dt 启动电路、LM5069也可以将其存档吗?

    对于 Q2、这与瞬态负载无关、但存在循环试验/脉冲试验灯的问题。 当我们移除 PNP 晶体管时、问题也会出现在相同的条件下。

    顺便说一下、我记得设计 Rsense 有应用手册、为了提高电流监控器的精度、您能为我找到它吗? 谢谢!

    BR。

    二进制文件

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    您好、Bin、

    感谢您提供详细信息。
    栅极不会下拉、除非存在过载或短路、欠压或过压事件。 我们需要检查施加脉冲负载时器件是否出现过载事件。

    您能否共享
    完整原理图
    布局
    为 LM5069填充了设计计算器。 可从 www.ti.com/.../toolssoftware 获取


    对于 Q1、dv/dt 电路在"上电短路"期间不提供任何额外保护。 在没有 dVdT 电路的情况下、功率限制功能很有用。

    对于 Q2、当移除 PNP 晶体管时、问题是否消失?

    很抱歉、我没有找到任何应用手册来讨论 Rsense 设计以提高电流监控器精度。 您能告诉我、您到底在寻找什么?


    此致、
    Rakesh
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    您好、Rakesh、

    栅极没有下拉至零、而是被拉至4V、我们可以看到它的波形。 我们的设计参数表明、TI 提供的 Excel 检查清单文件中没有任何异常。
    对于 Q2、一旦移除 PNP、问题就消失了。
    对于 CDV/dt 和计时器上的放电和充电电流不平衡、我们满足了 LM5069的一些限制。 第一个是我们在上面讨论的电流正常;后一个是针对过流情况;充电电流为85uA、放电电流为2.5uA;因此对于10uS/100us 的循环突发电流负载测试有限制; 至于 CDV/dt、问题也是由于放电和充电不平衡。

    关于 A、我记得在上次调查中、我曾在 LM5064中将电流监控器精度从+/-10%提高到+/-3%、但有一份应用手册可为我提供帮助。

    B.R.
    二进制文件
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    您好、Bin、

    设计计算器无法涵盖这类事件、因为它取决于多种外部因素、例如电路板布局、组件寄生效应等

    您是否与任何 TI 现场工程师联系过? 您能安排与他的通话吗?
    根据要求、我需要以下详细信息。
    完整原理图
    布局
    为 LM5069填充了设计计算器。 可从 www.ti.com/.../toolssoftware 获取

    此致、
    Rakesh
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    您好、Bin、

    您可以帮助更新以关闭此功能吗?

    此致、
    Rakesh