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[参考译文] LM5104:器件运行非常热、偶尔出现故障。

Guru**** 2322270 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5104
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/595071/lm5104-part-runs-very-hot-occasional-failures

器件型号:LM5104

您好!

使用连接的电路、我在正常工作期间测量 LM5104顶部的温度、温度约为70摄氏度。 器件间歇性故障、这可能与温度有关、也可能与温度无关。 封装是 SOIC-8。 LM5104以1kHz、5%至95%的占空比驱动。 FET 的供电电压约为14.5V。 VDD 是一个15V 稳定电源。

谢谢

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    P C39、

    感谢您关注 TI 的 LM5104驱动器。 我是该器件的应用工程师之一、将与您一起调试您观察到的行为。 乍一看、70ºC μ A 的运行温度在您描述的条件下确实显得很高、尤其是1kHz 的低开关频率。 但是、正如您所观察到的、70ºC 完全处于器件的工作条件内、并且可能与故障无关。

    感谢您提供原理图和波形。 您的原理图看起来不错。 我建议在 VDD 处靠近器件引脚的100nF 范围内放置第二个电容器、以便在开通/关断期间提供高频电流。 从波形可以看到、VHBRIDGE 为10V。 请确认 LM5104发生故障时是否出现这种情况。 此外、所示波形的时间刻度是多少? 我正在尝试确定 HS 引脚上振铃的严重程度。

    器件发生故障时会发生什么情况? 是暂时缺乏功能、还是器件出现损坏/不起作用? 如果可能、请检查 HO/LO、HB/VDD、HS/PGND 引脚之间是否存在短路或敏感路径。

    为了进行诊断、让我们尝试一些方法来帮助确定问题的来源:

    1.要确定与容性负载条件(PCB 布线+ MOSFET Ciss)是否相关、请尝试在从电路中移除 R26/R27的情况下运行、并检查温度以及是否存在任何故障机制事件。

    2.要查看是否需要更多的死区时间,请尝试将 R19增大到100k 欧姆,然后再次运行,并按上述方法进行检查。

    3.也可以尝试添加与栅极电阻器并联的关断二极管,如 数据表的典型应用部分所示。 这将导致更快的关断电流、进而应降低功率损耗。

    PCB 布局也会影响性能。 如果您共享、我可以为您查看电路板布局。

    此致、

    Daniel

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    非常感谢 Daniel 的及时反馈、

     

    根据您的建议、我有一些结果:

     

    -         用0欧姆链路替代 R26、R27会显著降低温度。

    -         用100k 替换 R19没有可测量的影响。

     

     

    要回答您的一些问题:

    VHBridge         通常在13.5-14.5V 范围内。

    -         所连接的示波器波形中的时基大约为10us/除法。

    故障         机制很难诊断、因为 LM5104和 MOSFET 区域周围通常会发生大量热损坏、因此很难确定根本原因是 MOSFET 或 LM5104故障、因为通常无法更换或 测试任何组件。 该故障似乎会导致高 MOSFET 和低 MOSFET 连续导通。 我一直假设 LM5104是根本原因、因为我认为 MOSFET 在其限值(100V 漏极-源极、100A ID、150度 Tmax 等)内运行良好、但我开始想知道上述结果是否表明 MOSFET 发生击穿和后续损坏。 我有另一个故障装置、该装置在发生重大损坏之前似乎已被移除、因此我将对此进行调查、以查看它是否提供任何见解。

     

     

    我想添加您建议的关断二极管、但对于目前正在循环的器件而言、这会很困难、而使用零欧姆链路替换栅极电阻器将非常简单。 您是否会建议这样做、因为它似乎会合理地降低 FET/LM5104温度?

     

    我将调查最近失败的设备、并尝试回答您的其他问题。

    我已附上 PCB 布局的屏幕截图。 希望这对您有意义!

    再次感谢、

    Phil

     

     

     

     

     

     

     

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    Phil、

    感谢您的更新。 较低的串联栅极电阻有助于更快地驱动 MOSFET 栅极、进而降低损耗。 因此、较低的运行温度是合理的。 我建议您查看开关节点上的压摆率、以确保您不会看到意外的振铃。 如果您认为合适、您可能需要添加一个大于0hm (可能为2或3 Ω)的小电阻来降低栅极速度。 但是、如果0欧姆链路为您解决问题、那么您可以像这样继续操作、看看是否不再发生灾难性故障。

    此致、

    Daniel