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[参考译文] TPS28225:无线充电设计中的性能提升

Guru**** 2322270 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS28225
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/591705/tps28225-blowing-up-in-wireless-charging-design

器件型号:TPS28225

我已经构建了全 H 桥无线充电设计、但 TPS28225 FET 驱动器不断发热、我无法理解原因。

有人有什么想法吗?

谢谢、

G

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    您好、Graham、

    感谢您在设计中考虑使用 TI。 我会尽力为您提供帮助。

    在大多数情况下、原理图看起来不错、但从高侧栅极到模拟接地的10k 电阻器除外。

    您是否会提供一些更多详细信息、例如启动、稳态、负载瞬态等故障运行模式...?

    您是否有一些可以共享的波形?

    功率 MOSFET 是否也会在驱动器出现故障时发生故障?

    通常、一个或多个规格违规是驱动器故障的原因。

    我建议在驱动器的每个引脚发生故障之前、在运行条件下开始获取其波形。

    让我们在您了解更多详细信息后再进一步了解这一点。

    此致、

    Ritesh

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    您好 Ritesh、

    感谢您的回复、我将移除两个10K 电阻器。

    驱动程序在打开一段时间后失败。 FET 仍然存在。

    我将获取一些波形图。

    谢谢、

    Graham

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    这里是示波器图、其中+FET_PWR 设置为+2V。

    引脚1

    引脚2

    引脚3

    引脚4

    引脚5

    引脚6&7

    引脚8

    谢谢、

    G

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    在我进行任何测量之前、U14今天早上再次爆炸-将+FET_PWR 设置为3V。
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    您好、Graham、

    感谢您的测试。

    您似乎没有使用常规示波器、例如 Tektronix 或 LeCroy。

    我相信您正在使用一些系统机器来收集数据、然后绘制数据。

    如果是这样,则该方法在诊断问题时不会很有用。

    这些测量值是否相对于驱动器的引脚4 GND?

    我注意到、即使总线电压设置为2V、相位引脚仅显示1.5V。

    除非高侧 MOSFET 具有500mV 的压降、否则这似乎并不正确。

    接地端也似乎有+/-0.2V 交流噪声。 它不是太大、但如果实际负振幅较大、则可能会导致更高的基板电流。

    我还注意到、在 VDD 与 GND 之间没有本地旁路电容器。 这对于任何栅极驱动器 IC 都必须、因为大多数峰值驱动器电流来自该旁路电容器。 在某些工作条件下、VDD 或 BOOT 上的实际峰值电压可能高于允许的值。

    同样、我强烈建议使用高频示波器和探头来测量这些电压、以便我们有更好的了解。

    绝对电压电平足够低、可导致任何损坏。 我认为瞬时电压可能是高电平或负电压、从而导致损坏。

    您提到该部件可以正常工作一段时间、然后损坏。 系统是否处于完全稳定状态、或者此时发生了什么不同的情况?

    您的故障率是多少? 换言之、您迄今为止使用的所有驱动器最终是否都损坏了?

    您是否在打开系统后尝试监测驱动程序的外壳温度?

    我希望这能为您提供更多的测试想法。

    此致、

    Ritesh

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    您好 Ritesh、

    感谢您的回复。

    我正在使用 USB Picoscope。 这是不好的吗?

    是的、所有测量值都是相对于引脚4 GND 而言的。

    每个 FET 驱动器有1 x 100nF 和1 x 470nF、这还不够吗?

    系统在运行时处于稳定状态、然后出现故障-系统中没有变化。

    是的、到目前为止所有 U14驱动程序都失败了。 U14似乎更容易出现故障。

    我只监测了外壳温度以进行触摸-电路工作时良好、但在器件发生故障时为红色热。

    谢谢、

    Graham

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    您好、Graham、

    感谢您的回答。
    我认为探头可能不是调查此问题的最佳探头。
    很抱歉、我有点想念它。 我希望它们放置在非常靠近驱动器的位置、并且希望它们与驱动器位于同一电路板层。
    是否所有驱动程序都是在大约同一时间发生故障还是在完全随机的时间发生故障?
    电路的 U14侧和电路的 U11侧之间的唯一差异是 C110、C111、C112。
    查看您是否平衡了它们、并观察到性能上的任何差异。
    我可以建议您尝试找出故障发生位置的其他几项测试。
    您可以尝试将 VDD 降低几伏并观察性能。
    使用两个外部偏置电源提供高侧偏置、并将其保持在大约1V 的水平、以便内部自举二极管反向偏置。
    移除 R40和 R53并观察性能差异。
    每次执行一个测试、以便我们能够清楚地了解每个变化的影响。
    此外、我是否可以知道、当驱动器损坏时、哪些引脚会短路?

    让我们看看我们还能找到什么。

    此致、
    Ritesh

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    您好 Ritesh、

    是的、电容器就在驱动器旁边、位于同一侧。

    他们在使用大约一小时后都失败了。

    我将在线圈的两侧尝试电容器-谢谢。

    您能解释一下这里的意思吗?请-我不能理解:使用两个外部偏置电源提供高侧偏置、并将其保持在大约1V 的高电平、以便内部自举二极管反向偏置。

    我们在相位引脚上观察到了较大的尖峰:

    您建议我们如何减少这些尖峰?

    谢谢、

    Graham

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    还请您解释相位引脚的绝对最大额定值、数据表令人困惑。

    谢谢、

    Graham
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    您好、Graham、

    我相信大家都知道、高侧 MOSFET (以相位节点为基准的 MOSFET、而非接地端)的电源电压是使用自举技术生成的(有一个连接 VDD 引脚和 BOOT 引脚的内部自举二极管。 当以接地为基准的低侧 MOSFET 导通时、该二极管为从 BOOT 连接到相位的自举电容器充电)。
    要查看自举电路是否存在任何问题、我们需要将其消除。
    消除此问题的方法是在 BOOT 和 PHASE 之间连接一个外部实验室电源、电压设置为比 VDD 高1V、以便内部自举二极管反向偏置。 您需要为两个驱动器使用两个不同的电源。
    然后测试电路并查看驱动器是否出现故障。 我希望这一点比以前更清楚一点。
    相电压最大额定值为 VBOOT +0.3-VDD、其中 VBOOT 是 BOOT 引脚上的电压、通常为 VDD + Vbus。
    您是否检查过驱动器上的引脚是否短路?

    此致、
    Ritesh