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[参考译文] LM5085：48V 应用后的死区 MOSFET

admin
Guru**** 2564565 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5085, LM5146, LM5145

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/774084/lm5085-dead-mosfet-after-48v-application

器件型号：LM5085
主题中讨论的其他器件： LM5146、 LM5145

您好、E2E、

我在48V -> 12V @ 10A 应用中使用 LM5085。 我使用的是 Webench 设计、该设计经过了细微修改、以符合我的规格。 (可 在此处找到 Webench 原理图)

输入电压：48 - 55V

输出电压：12V (+-.2V)

输出电流：10A (大约)

我能够使用 SMT 破孔 PCB 在试验电路板上创建一个粗原型、该 PCB 能够在55V 电压下输出12V 电压、而不会出现任何问题。 然后、我将该设计放入 PCB 并进行制造。 然而、在尝试使用48V 电压对其进行测试后、我只在输出端看到48V 电压(这是一个空载条件)。 在电路板周围进行探测后、发现 P MOSFET 死区(栅极、漏极和源极均相互短路)。 我不确定是什么导致了这种情况。 我更换了 MOSFET、看看这是否可以解决问题(可能只是运气不佳)、但问题仍然存在。

其他一些注意事项：我尝试施加15V、只是为了查看在所有电压下是否是致命的设计缺陷、但电路板能够输出2.4V 电压(这意味着至少有一些东西正在转换)。 在这个电压下、没有负载被消耗(这意味着它不是一个内部短路)。 它似乎也没有影响电路板上的任何其他组件(二极管、电感器、LM5085以及电流环路上的任何其他组件看起来都没有问题)。 最后、我在电路板的输出/输入侧放置的电容没有原理图中所述的那样大。 我认为、一旦我开始执行负载测试、就可以添加更多的电容器。

我猜我选择的 MOSFET SUD50P08-25L 存在问题、但上面的规格表明、对于此应用而言、它应该是可以的(-80V VDS 最大值、+-20V VGS 最大值)。 下面是我的原理图和电路板布局。

连接器从 PCB 视图中断开、但与问题无关(仅限 XT60/XT30连接器)。 如果需要深入视图、CircuitMaker 上也提供该工程。  

感谢您提供任何帮助/指导、

谢谢！

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    TI__Guru**** 2564565 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。
    FET 会在什么 Vin 下损坏？
    在 VIN = 24V 或其他较低输入时、您是否获得正确的输出？
    您能否在 FET 运行时探测其栅极和漏极节点。

    布局中可能会出现一些问题。
    小值输入旁路电容必须靠近器件 VIN 和 GND 引脚。
    2.一般情况下、我会将连接到器件的 VIN 和 GND 的迹线增大
    Vout 的反馈应在输出电容器附近进行。
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    TI__Guru**** 2564565 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。

    您好、Frank、

    感谢您快速回复。 我更换了电路板和 LM5085上的 FET (以防万一)、并尝试从0 - 30V 电压上电(我们在这里的可编程电源仅达到30V、我之前使用的48V 电源只是静态电源)。 我还了解到用于 Cadj 和 Cvcc 的电容器的最大额定电压仅为50V 我之前使用的电源在 VIN 上最高可达55V (启动时)、因此我认为这可能是我的问题的根源。 我用新的电阻器替换了这些电阻器、并继续进行低电压测试。

    测得的输出从0-2V 输出电压@ 0-20V 输入电压向上扩展、然后从2-12.12V 输出电压@ 20-30V 输入电压向上扩展。  在30V 电压下、输出看起来正常。 (*注：这些都是空载条件)。

    当我向 FET 的漏极(+)和栅极(-)施加探头(1M 阻抗)时、我看到了以下波形。 输出(整个器件的 Vout)显示了一些非常奇怪的结果、电压比输入低3V (因此在5V 输入电压下、输出电压为~2V、30V 时为~27V)。 不确定这是否是正常行为... 移除探头后、输出返回到上述行为(30V IN ->~12.12V OUT)

    在整个过程中、FET 保持正常工作。 我将购买一些新的电容器(额定电压为100V+的电容器)、看看这是否能解决我的问题、我将更新我的结果。 同时、这里是波形、以防电容器不是我的问题、并且仍有问题发生。  

    下面是不同输入端的 V (DRAIN -> GATE)

    VIN = 5V

    VIN = 8V

    VIN = 15V

    VIN = 30V

    谢谢！

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    TI__Guru**** 2564565 points
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    如果将示波器设置为10ms/div、则切换看起来相当慢。
    如果您有机会、您可能希望进行一些建议的布局更改。
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    TI__Guru**** 2564565 points
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    TI__Guru**** 2564565 points
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    您好、Frank、

    只是想跟进、很抱歉耽误了很长时间。

    2天前就拿到了器件、然后又做了一个电路板。 这一个问题与之前的其他人表现出类似的行为、因此不幸的是、问题未得到解决。

    在一些实验中、我尝试使用不同的 FET (STP12PF06)来查看这是否会产生任何影响。 我刚刚焊接在一些跳线上(封装是 TO-220、而我使用的是 DPACK)、并在取下原始 FET 后将它们放置在电路板的焊盘上。 疯狂的是、电路板随后开始在无负载时输出正确的电压、最高可达1.5A。 之后、电压变为0 (可能是此处的电流感应问题)。 然后、我尝试将新 FET 直接焊接到电路板上、电路板突然停止工作(开始出现异常、类似于以前)。

    现在、我完全不知道问题可能是什么。 我不知道 FET 的栅极/漏极/源极侧是否需要一些小阻抗？ 我可以得到任何必要的波形、我真的很想解决这个问题。

    谢谢
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    TI__Guru**** 2564565 points
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    我将尝试查找我们的 EVM 之一并将其发送给您。 您可能能够做到
    以使用它来实现有效的设计。
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    TI__Guru**** 2564565 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。
    我与该器件的应用工程师进行了交谈。
    此器件可能不是您应用的最佳选择。
    他建议使用 LM5145或 LM5146。
    您可以使用 LM5146 EVM 作为起点。
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    TI__Guru**** 2564565 points
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