[参考译文] LM5069：使用 dV/DT 电路会导致电路中断、而不会发生电流限制跳闸

Dan、

假设 Vscr =上面的 Vout、对吧？  您可能会跳闸 CL、即使示波器照片表明您低于24A 下跳闸点。  电流测量是否代表 I-IN？  也就是说、确保您捕获 Rsns 看到的电流、而不是测量值和 Rsns 之间将有大容量电容器的 Iout。  捕获计时器并获取一些更高分辨率的示波器快照、以帮助实现零。  我建议您尝试：

1) 1) SENSE 和 Vin 之间的 RC 滤波器。   开始时为5欧姆、1uF、但您可以尝试和错误以帮助找到较高 C 的原因(如果值过大、则不会作为生产修复、而只是问题标识符)。

2) 2) 在上述情况后、作为 上述 RC 的一部分、使用5 Ω Rsns 对信号进行分频以进行感应、并在电容上可能使用10 Ω(感应到 Vin)。  确保在 Vin 线路中不放置任何电阻器、因为器件的偏置电流将流经 Vin 线路并影响(减小)感应信号。

3) 3)检查 Vin 和 SENSE 布线的布局。  VIN 承载偏置、因此如果您具有较长的蚀刻时间、您将影响到 IC 的电流感应。  确保两者在 Rsns 处以开尔文连接、Vin 为厚蚀刻。  传感不必太厚、因为其上的电流要低得多。

4) 4)确保 Vin 电容(C169)刚好位于 Rsns+侧。  这可以为 IC 和电流感测上的输入噪声阻抗提供最佳滤波、因为它将 DM 噪声转换为 CM、而 IC 可以很好地抑制这种情况。

5) 5)转到 www.ti.com/hotswap 并下载设计计算器工具(Excel)。  非常有用。  对于您使用的 FET、SOA 很好。  但在108W 时、Plimit 设置得太低。  它需要>150W。  Rpwr = 38k。  这不是您目前的问题、但在您构建数量时将发挥作用。  

6) 6)也不是您眼前的问题、但您的设计缺少前端 TVS 和输出肖特基。  如果没有这些器件、它将无法承受输出端的高温短路。  可能不是您的要求、但如果您确实需要满足这些要求、请根据需要添加这些组件和尺寸。  这些是大型设备。

Brian

[引用用户="Brian Daugherty"]

Dan、

假设 Vscr =上面的 Vout、对吧？  >>正确

您可能会跳闸 CL、即使示波器照片表明您低于24A 下跳闸点。  电流测量是否代表 I-IN？  也就是说、确保您捕获 Rsns 看到的电流、而不是测量值和 Rsns 之间将有大容量电容器的 Iout。  

我不认为我跳过了电流限制。 我的电流探头位于断路器的输入侧、因此它肯定会捕获 I-IN、是的。

话虽如此、我不得不承认、很奇怪的是、C时序(C129)电压似乎开始上升到4V 阈值、并且可能达到该阈值(该波形未包含在中)
当前范围)。 当我在一段时间前测试并看到这些错误跳闸时、我也在监控计时、不记得看到电压开始上升。 自以来
电流似乎不接近限值、我假设可能会随着 Vout 下降而达到功率限值。 不过、我确实注意到、放大其中一个波形后
Vout 在 Vtiming 开始斜升之前下降、可能表示已达到功率限制。 但问题是 Vgs 为什么开始下降？

VIN 和 Vout 在 正常电机负载下上下波动、因此控制器必须适当地控制 Vgate 以保持12V 的 Vgs。 即使连接了电容器、它也能做到这一点吗？
我的想法是 C254在充电时会跟随 Vgate、但 Q37放电会更快地使 C254放电、因此它不会像现在一样跟随 Vgate。

正如您所说的、我必须捕获更好的分辨率范围并发送它们。 我还将如您所述增加 Rpwr。

捕获计时器并获取一些更高分辨率的示波器快照、以帮助实现零。  我建议您尝试：

1) 1) SENSE 和 Vin 之间的 RC 滤波器。   开始时为5欧姆、1uF、但您可以尝试和错误以帮助找到较高 C 的原因(如果值过大、则不能作为生产修复、只是一个问题  

2) 2) 在上述情况后、作为 上述 RC 的一部分、使用5 Ω Rsns 对信号进行分频以进行感应、并在电容上可能使用10 Ω(感应到 Vin)。  确保在 Vin 线路中不放置任何电阻器、因为器件的偏置电流将流经 Vin 线路并影响(减小)感应信号。

3) 3)检查 Vin 和 SENSE 布线的布局。  VIN 承载偏置、因此如果您具有较长的蚀刻时间、您将影响到 IC 的电流感应。  确保两者在 Rsns 处以开尔文连接、Vin 为厚蚀刻。  传感不必太厚、因为其上的电流要低得多。

4) 4)确保 Vin 电容(C169)刚好位于 Rsns+侧。  这可以为 IC 和电流感测上的输入噪声阻抗提供最佳滤波、因为它将 DM 噪声转换为 CM、而 IC 可以很好地抑制这种情况。

电流感应电阻器和 C169并靠近控制器放置、感应电阻器的开尔文连接良好且短路。 我从以前使用相同布局的经验中知道
CL 在直流负载斜升的电子负载和电机(电感负载)两种情况下都能很好地工作。 如果没有 dV/DT 电路、断路器不会像看起来那样容易跳闸
跳闸。 实际上、我所做的只是移除电路、我能够解决误跳闸问题。

5) 5)转到 www.ti.com/hotswap 并下载设计计算器工具(Excel)。  非常有用。  对于您使用的 FET、SOA 很好。  但在108W 时、Plimit 设置得太低。  它需要>150W。  Rpwr = 38k。  这不是您目前的问题、但在您构建数量时将发挥作用。  

我将尝试增大 Rpwr 值、看看会发生什么情况。

6) 6)也不是您眼前的问题、但您的设计缺少前端 TVS 和输出肖特基。  如果没有这些器件、它将无法承受输出端的高温短路。  可能不是您的要求、但如果您确实需要满足这些要求、请根据需要添加这些组件和尺寸。  这些是大型设备。

明白。 我在输入端有 TVS 器件(此原理图上未显示)。  

Brian

[/报价]

Brian、

将功率限制增加到400W、Rpwr (R109)= 100K 后、我捕获了以下范围、这些范围更放大、显示现在设置为连续、而不是像以前那样设置为离散。

在第一个捕获中、CH1 = I-IN (10mV/A、10A/除法)、CH2 (紫色)= Vgate-GND、CH3 = Vsrc-GND、CH4 = Vtiming。 请注意、在 Vsrc (Vout)显著下降之前、Vtiming 不会开始上升
50V 的标称值。 此外、Vtiming 永远不会达到其4V 的断路器阈值。 此处未显示 VDRAIN、但它在下一个捕捉中。

在第二个范围内、CH2 (紫色)= VRELED-GND 现在。 但情况与之类似、FET 两端的压降电压开始在中可见  
CH2和 CH3波形之间的差异。

请注意、在这两种情况下、I-IN 均不会达到20A、甚至接近27.5A 的 CL。

您好 Brian、

您是否对如何解决问题提出了任何建议。 我有一个解决问题的蛮力方法的想法。 这是
图示为第一个附加的原理图。 基本上、我离开 dv/dt 电路、但添加了一些将电路输入和输出的方法
根据断路器的状态。 原理图中的此处显示为 SPDT 开关。 真正的执行将涉及一些方面
光耦合器和晶体管由一些比较器逻辑控制、使用输出的电压状态和 PG 作为输入进行控制
引发交换机的状态。 如此处所示：

e2e.ti.com/.../MOTOR_5F00_POWER_5F00_CIRCUIT_5F00_BREAKER_5F00_Mod.PDF

我的第二个想法是将 dv/dt 电容器的位置更改为栅极和漏极之间。 慢速导通大致相同。 但 Vsrc 和 VDRAIN 中的运行波动
Vgate 之后、同时保持12V 的 Vgs。

此处显示了第二个原理图：

e2e.ti.com/.../MOTOR_5F00_POWER_5F00_CIRCUIT_5F00_BREAKER_5F00_Cap.PDF

您能告诉我您的想法吗？