[参考译文] TPS43061：能否使用肖特基二极管代替 M2？

我们注意到了您的问题。 支持此器件的工程师将在返回办公室时回复

您好、Vern、

请查看我的以下评论、

问题： 最好是使用 UVLO (如果输出短路会发生此情况)、然后升压电路会关断。 电路是否受到输出短路保护？  是这样吗？

是 TPS43061上的电流峰值电流限制检测、这将保护 MOSFET 免受过流的影响。 我不会将 UVLO 视为短路保护、因为升压转换器本身没有短路保护、因为电流可以自由流过同步 FET 的二极管或体二极管。 如果需要短路保护、则需要断开开关。 LM5121是一种可能的解决方案。

问题： 我发现肖特基二极管的功率损耗(1/2)要比使用最佳 MOSFET 低得多。  因此、使用 MOSFET 时不会产生效率增益。  是否可以不连接 HDRV？

我建议将 HDRV 信号保持连接到 MOSFET。 如果需要非同步设计、请使用 LM3481等器件。

注意： 阅读并搜索了100个有关 MOSFET 与二极管的 PDF 文件、其中大约2/3最终使用肖特基二极管(更小)、以降低 MOSFET 二极管损耗。  每一个 pdf 使用相对较高的压降二极管进行分析。  我在 TI、ONsemi、Vishay 等5家公司中彻底搜索了损耗低于二极管的 MOSFET。  无。  那么、同步整流是否全部按比例输出？  炒作

与所有功能一样、它取决于应用。 在一些高电流应用中、二极管损耗将非常高。 此外、在汽车预升压等应用中、即使使用肖特基二极管、二极管损耗也会很高。

问题2： 如果我使用 tps43061 原理图中所示的第二个 MOSFET、那么如果我的输出短路、第二个 MOSFET 是否会烧坏、因为它直接连接到输入端？  许多 PDF 说、MOSFET 通过两种方式进行传导。   tps43061 pdf 未提及如果输出短路会发生什么情况。  如果我需要保护 MOSFET 免受损坏、并且 MOSFET 需要"防止"损坏、那么我不会使用第二个 MOSFET 进行整流。

电流将自由流经同步 MOSFET 的体二极管。 这在非同步器件中是相同的。 如上所述、需要使用断开开关来真正防止短路。 如果需要、可以使用 LM5121。

如果您有任何疑问、请告诉我。

谢谢、

Garrett

非常感谢您的回复快速而美好。 特别高兴得到专业的帮助。
我已经学习了 LM3481、不会排除这种情况。 重新阅读其 pdf。 栅极驱动电压为6V、与其他7.5V 相比、这一数字非常出色。这是因为、与6.0驱动电压相比、现在的栅极驱动电压降至5.5V。 LM5121与5.5V 驱动器相比、高驱动电压会浪费大量功率、因此我不能接受。
您的同事 Anthony 给了我们这个精彩的链接： www.how2power.com/.../H2PToday1403_design_TexasInstruments.pdf
我喜欢 tps43061、因为它较新、可以使用电感器感应电流-提高了成本和效率。

感谢您告诉我、第二个 MOSFET 不会帮助短路、因此我需要一个二极管(我的电压降仅为0.12v)、而不是第二个 MOSFET、这是问题所在。

我的整个电路都使用价格低廉的10美元交流/直流24V 输出电源适配器、该适配器位于5英尺外。 它具有短路保护。 此交流电源驱动我的 tps43061升压、即34V 4.2A。 tps43061驱动一个电机/控制器、此电机/控制器可"轻松"短路。 我测试了一个实际电路、电机短路会将交流/直流输出保持为0、而不会发热。 电路似乎具有自我保护功能。 我的背面是一个6A 金属热开关的串行插入、就像一个断路器。 我这么说是因为如果输出短路、将是灾难性的。

SEPIC 是为了防止烧毁而发明的、对吧？ 但我的电感器研究显示、2个电感器会增加大量浪费功率。 每个耦合电感器的电阻相对较高、因此我在2周前就放弃了这一点。

由于 MOSFET 2不能保护短路输出、因此我想插入一个无源.12v 肖特基二极管、将浪费的功率损耗减半、并让 tps43061 MOSFET 高驱动电容快速断开连接。

更新了我的 tps43061设计...

我使用的是高侧 MOSFET、可能是内置肖特基二极管的 MOSFET、或者将并联添加肖特基二极管以降低高侧 MOSFET 二极管的损耗。   我曾认为我发现的.12v 肖特基二极管具有最低的功率损耗、但最后发现一些非 TI MOSFET 实际上具有更低的功率损耗。  必须添加一个与 M2 MOSFET 串联的肖特基二极管、这不是问题。

由于无法添加新的 MOSFET 以及 Rsense 功率损耗方面的严重误差、我放弃了 webench。  此外、如果您更改频率、webench 会让您重新开始-它会删除我的所有自定义器件。  我使用3个不同的 TI 升压芯片电路完成了3个 webenst次：

1.2 表示.11W 损耗(每个？  不清楚)、但这不正确、必须大约为.45W。

2. 第三个报告说0损失。  真的是错了、我所能尝试的一切都没有改变。

没有使用电感器 DCR Rsense 的 webench 方法、只需添加分立式感应电阻器即可。  极大地改变了功率损耗和效率。  解决方法是执行 webench、然后制作单独的文档来显示此更改。  这并不容易。

 TPS43061_BOOST calctool rB.xls 可执行一些有用的计算、从而简化我的电路设计。  但我提到该工具、因为它主要具有输入、输出不足。  功耗结果很少。  使用"奇数"指数输入值会带来困难、大多数值甚至不在 E3、E6等上。  示例、如果能更好地在 Mohms 中输入 Rdson、让您的公式接受 Mohms 并在内部乘以1000。  Rdson 显示为650.00E-5、这不是 Mohms 或欧姆符号。  电子表格已锁定、这不是很好。

所以我创建了自己的电子表格、它非常棒且准确、而且非常谦逊。  在互联网上进行大量搜索、阅读330多个有关升压电路的 PDF、生成了正确的详细公式。  您知道吗、许多 TI PDF 对于相同的公式有不同的方程？  最好具有一致的正确公式！  TI 将受益于拥有一个用于计算的升压 pdf、然后让每个芯片参考它。  我读到了 TI 提供的每一个升压芯片。  这需要很长时间。

我的19.5-24V IN、5A、32V OUT、160W 设计效率为99%。  我特别注意 MOSFET 输出电容、Rdson、二极管压降、QD、上升/下降时间、 VGS 阈值、Qgd 栅漏极。

使用电感器进行电流感应。  可怕、因为 PDF "说"不够准确。  电感随温度的变化可能很大。  我选择的电感器系列与温度和频率之间的差异几乎是平坦的。  通过2个额外电阻器的功率损耗是显著的-缺点。  我调节了频率、还选择了一个 DCR 电阻与计算得出的感应电阻非常匹  配的电感器、我的电子表格可以对此进行建模。  我找不到任何遵循的 PDF 文件足以做出决定、因此我提前提出了。

底线、继续了解 TI tps43061。  感谢 TI。

你(们)好、Vern
1如果您使用 TPS43061，则由于 MOS 的体二极管，它没有输出短路保护。
我建议您找到真正断开连接的控制器。
2我发现您更关注栅极驱动电压。
您认为、如果栅极驱动电压较高、损耗将增加。
但这取决于应用。
以更高的电压驱动 MOS 时、RDSon 将减小、因此导通损耗将减小。 并且栅极驱动损耗将增加、这是一种平衡。
您可以参考此白皮书。 www.ti.com/.../slua341.pdf
3您可以添加并联的肖特基二极管、以降低高侧 MOSFET 二极管的损耗。 没错。
如果您有任何疑问、请告诉我。
谢谢
Jing

很好。 你还有其他问题吗？ 如果没有、请单击绿色按钮。

谢谢 Jing、我提到了 webench 的许多严重问题。 您认为 TI 很快就会修复吗？

你(们)好、Vern

 您能否清楚地总结 Webench 问题？ 这将有助于 webench 团队解决这些问题。