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[参考译文] TPS24750：数据表和设计工具在浪涌模式下有关 dv/dt 控制的差异(Cgate 计算)

admin
Guru**** 2390755 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。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/797736/tps24750-discrepancy-between-data-sheet-and-design-tool-with-regard-to-dv-dt-control-in-inrush-mode-calculation-of-cgate

器件型号：TPS24750

根据数据表、栅极电容器 Cgate 由等式15计算得出。 从第一项中减去固有电容器 Cintos。 在上面的文本中、CINIS 的值被规定为大约175pF。

在设计工具(TPS2475x_Design_Calculator_LowVin_Rev-.xls)中、Cgate 以第71行计算。 在这里、这个 Cintos 是一个完全不同的值、此值由(22nC/5.8V)计算得出、这些值分别取自第24行和第26行。 该值等于3.8nF。 因此、我预期的10V/ms 压摆率(导致0.5A 负载50µF μ F 的输出电容器)甚至会导致负 Cgate。

由于通过在数据表中将4.7nF 用作 Cgate 的示例(图44中的测量值)可实现合理的结果、我认为设计工具是错误的。

如果我只能使用175pF 作为设计工具第71行中的第二个术语、或者22nF (第24行)的栅极电荷是否存在更全局的错误、您能否建议您快速解决？

dV/dt 控制的精度需要注意一点。 通过查看数据表中示例的测量结果(图44)、可以看出实际输出压摆率大约是预期值的两倍(根据等式15、预期值为7V/ms、假设175pF 正确)。 根据经验因子2 (意味着使用计算值的两倍)更正计算出的 Cgate 是否合理、或者器件生产过程中 FET 参数是否存在很大变化？

  • 0
    TI__Guru**** 2390755 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。
    尊敬的 Chris：

    我认为数据表中的等式-15是错误的。 对于3m Ω 的内部 FET、很难相信175pF 的寄生电容。 让我检查一下。
    您能不能共享您的设计表。

    此致、
    Rakesh
  • 0
    TI__Guru**** 2390755 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。

    TPS2475x 低输入电压设计工具

    固定值

    用户条目

    计算得出

    器件参数

    参数

    说明

    值  

     单位

    FBMAX

    建议的最大折返

    12、0

    VSNSMIN

    Mimum 建议的感测电压  

    3、0

    MV

    T_MARGIN

    定时器裕度(考虑 QFET、I_TIMER、I_SOURCE、P_LIM、C_TIMER 的容差)

    50、0

    %

    RDSON_max

    最大 FET Rdson (@125C)

    5、0

    M 欧姆

    TJFETMAX

    最高 FET 结温

    150、0

    ˚C

    DRETY

    重试占空比

    4、0

    %

    建议的最小 SOA 裕度

    25、0

    %

    Vtimer

    计时器阈值

    1、35

    五

    计时器

    计时器充电电流

    10、0E-6.

    A

    ENR

    上升使能 阈值

    1、35

    五

    ENF

    下降使能阈值

    1、30

    五

    OVR

    OV 阈值上升

    1、35

    五

    OVF

    OV 阈值下降

    1、29

    五

    I_SOURCE

    栅极拉电流

    3、00E-05

    A

    QFET

    内部 FET 栅极电荷达到5.8V

    22、0E-9.

    C

    VFST

    最小快速跳变阈值

    52 0E-3.

    五

    VTA

    定时器停用电压

    5、80

    五

    关键用户输入

    参数

    说明

    值  

     单位

    ILIM

    电流限制(建议在最大负载范围内大于10%)

    3、0

    A

    VBUS_MAX

    最大输入总线电压

    3、5

    五

    CLOAD

    输出负载电容

    50、0

    uF

    RLOAD-启动

    启动时存在电阻负载(不推荐使用)

    50、0

    电阻

    Tamb

    最高环境温度

    60、0

    ˚C

    RJA

    结至环境热阻  

    40、0

    ˚C/W

    Qb_FET

    阻断 FET 的栅极电荷(VG = 5.8V)。 如果未使用阻塞 FET、则输入0。  

    0、00E+0

    C

    Rsns_max

    最大感测电阻

    17、3.

    M 欧姆

    Rsense

    感测电阻  

    5、0

    M 欧姆

    PLIM、最小值

    建议的最低功率限制

    2、1

    W

    PLIM 典型值

    已编程功率限制

    6、0

    W

    重试？  

    是否在重试模式下配置此功能？ (是或否)

    是的

    dV/dt？

    栅极压摆率控制？ (是或否)

    是的

    Iramp

    选择输出电容器充电电流(<Plim/Vccmax))

    0、4

    A

    基本电路设计结果

    参数

    说明

    值  

     单位

    TCAP

    在功率限制下为输出电容器充电的时间

    0、080

    ms

    T_FET

    Vgs 充电至 VT 的时间、Vout 上升后 Vt 充电至5.8V 的时间

    0、733

    ms

    T-DVDT

    当使用 dv/dt 通过 C 栅极启动时、Vgate = Vbus+5.8的时间

    0、000

    ms

    T_TOTAL

    典型启动时间

    0、733

    ms

    T_FAULT

    与启动时间之间的裕度所需的故障时间

    1、100

    ms

    PDCFET

    最大稳态 FET 功率耗散

    0、24

    W

    TJDCMAX

    最高稳态结温

    69、6

    ˚C

    SOA_25C

    功率 FET 可以处理 T_fault @ 25C 的温度

    51,948

    W

    SOA_DER

    在更高的结温下会降低以上的额定值

    33 413

    W

    SOA_MRG

    SOA 裕度

    82、0

    %

    功率限制通过

    是的

    SOA 通过

    是的

    计算所需的电路值

    参数

    说明

    值  

     单位

    Rset

    选择 Rset 值

    51、1

    电阻

    Rimon1.

    计算电流限制的 Rimon 值

    2299500

    电阻

    Rimon

    选择最接近的1%电阻器

    270万

    电阻

    Ilimit_act

    实际 I 限制值

    2 555人

    A

    程序1

    已计算的 PLIM 典型值的 Rprog 值

    53229.

    电阻

    Rprog

    选择最接近的1%电阻器

    62000年

    电阻

    Plimit_act

    Rprog 的实际功率限制

    5、151.

    W

    Cgatec

    计算得出的栅极电容器获得浪涌电流= Iramp

    -43、1E-12

    F

    Cgate

    用于 dV/dt 控制的栅极电容器

    0、00E+0

    F

    Iramp_act

    用于 dV/dt 控制的实际浪涌(斜坡)电流

    0、395

    A

    Ctimer1.

    计算故障定时器电容值

    8、15 E-9.

    F

    计时器

    选择“计时器”>=“计时器1”

    100E-9.

    F

    Tfault_act

    实际故障时间

    13、5

    ms

    ENRise

    Vin 上升时的电路导通电压

    2.5.

    五

    OVRise

    电路关闭欠压事件

    4、0

    五

    R2

    目标中间电阻器

    100000

    电阻

    r3_c

    计算的底部电阻器

    16666.7.

    电阻

    R3

    选择 R3

    22000、0

    电阻

    r1_c

    计算的顶部电阻

    33185、2.

    电阻

    R1

    选择 R1

    33、000、0

    电阻

    UVLO-R

    输入电压上升时的实际导通(低电压)

    2、742

    五

    UVLO-F

    输入电压下降时的实际关断(低电压)

    2、641

    五

    OVLO-R

    输入电压上升时的实际关断(过压)

    3、989

    五

    OVLO-F

    输入电压下降时的实际导通(过压)

    3、811

    五

    IMONsf

    电流监控比例因子(I = Vimon x IMONsf)

    3、785

    A/V

    我注意到我被误打了个 wrt。 数据表的图44。 时间刻度为5ms/div、因此该图中的压摆率约为4V/ms、小于等式15计算得出的值。 如果3.8nF (22nC/5.8V)是更真实的 Cgate 值、那么这将解释差异、数据表将会错误。

    对于我的用例、如果我希望在5V/ms 和10V/ms 之间具有压摆率：这是否意味着我不必将电容器连接到栅极引脚、因为在任何情况下器件的速度都不会更快？

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    TI__Guru**** 2390755 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。
    尊敬的 Chris：

    公式15需要校正。 对于 CINTRS、请考虑3.8nF 并使用等式-15。
    对于10V/ms、您将不需要外部电容 CGATE。

    此致、
    Rakesh