[参考译文] TPS22975：负载开关 SOA

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/769252/tps22975-load-switch-soa

器件型号：TPS22975

您好！

在电源伪设计过程中、我使用 TPS22975负载开关。

用于限制浪涌电流的斜坡时间控制、后跟容性负载。

我想知道一些有关内部 MOSFET SOA (安全工作区)的信息，这些信息对于 “安全设计”(开关的毛刺脉冲–自由打开)以及负载开关“软启动”功能期间耗散的能量。

缺少这些信息会限制负载开关输出端的有价值负载电容、并使一些设计用例变得完全不清楚。

您能帮我解决这个问题吗？

谢谢、

此致、

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2538950 points

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您好、Anatoly、

感谢您与 E2E 联系！

由于使用我们的软启动功能可以实现受控的压摆率、我们不会为负载开关提供 SOA 信息。容性负载可能引起的最大问题是浪涌电流。以下公式可用于计算浪涌电流的大小：

I = C * dV/dT

其中：

I =浪涌电流

C =负载电容

dV =输出电压

DT =上升时间、由 CT 电容器计算得出

使用此公式、我们可以计算流经器件的浪涌电流。只要不超过器件的绝对最大额定值、它就应该能够承受浪涌电流事件。

谢谢、

黄亚瑟

要查找有关电源开关的最新信息、请访问 www.ti.com/powerswitch

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2538950 points

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你好，Arthur！
感谢您的快速响应、
我的问题是器件在开启期间耗散的能量。

我将根据我的设计给出一个示例：

VIN = vbias = 3.3V (VIN 来自具有大输出电容的功率全功率电源)。
Cload = 200uF。 //负载电容
CT = 1nF。 //上升时间大约为1.5ms

问题：

1.此设计是否无玻璃(在启动时间内不会发生热关断)，如何估计在相同条件下出现"有问题的负载电容值？
2.我如何估计该设计在器件可靠性方面并不重要(在高温下工作、但在启动期间不会出现热关断)？

谢谢、

此致、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2538950 points

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您好、Anatoly、

使用这些值、我们可以估算1.5ms 内的浪涌电流：

浪涌电流=负载* dV/dT

= 200uF * 3.3V/1.5mS

= 0.44A

对于0.44A 的浪涌电流、我看不到该设置有任何问题。计算功率耗散、在浪涌事件期间结温仍处于工作条件内。

但是、有两个系统级注意事项可能会影响您的解决方案。在输出电容为200uF 的情况下、我建议尽可能增加输入电容或更多电容。这有两个原因：

通常、CIN 电容器用于帮助电源处理大量浪涌电流。启动期间，如果 CIN 不够大，电流的突然变化会导致输入电压下降。您的输入电源是否足够强大？
如果在器件启用时 VIN 突然下降、可能会有一小段时间 VOUT > VIN。如果发生这种情况、可能会对器件内部的体二极管进行偏置、并导致反向电流上游流动。在器件保持启用状态时是否会出现 VIN 突然被移除的情况？

谢谢、

黄亚瑟

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2538950 points

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尊敬的 Arthur：
您能否提供信息和您用于执行的方法：

"计算功率耗散、结温在浪涌事件期间仍处于工作条件内"。

谢谢、
此致、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2538950 points

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您好、Anatoly、

我们不提供 SOA 曲线、因为负载开关的载流能力最终取决于器件的结温和自发热。查看 TPS22975、我们可以使用以下公式计算自发热和热结(Tj)温度。我假设您的负载电流为5A。

  Iout= 5A
  Ron=~16m Ω、图9
  TJ max = 125C
  θj -A=74.8 C/W

  Δ Tj = Iout^2 * Ron *θj Ω-A
         = 5^2 *.016 * 74.8
         = 29.92

之后：

  Tjmax =Δ Tj + Ta max
    125c = 29.92 + Ta 最大值
    = 95C

因此、即使您的负载电流为5A、您仍可以在大约95C 的环境温度下运行 TPS22975。总之、除非您在建议的温度范围之外运行、否则我不会看到0.44A 的浪涌电流影响器件。

谢谢、

黄亚瑟

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