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[参考译文] WEBENCH®︎工具/TPS40210:无负载启动时 MOSFET 损坏

Guru**** 2353800 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS40210, CSD19537Q3
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/617315/webench-tools-tps40210-mosfet-damage-at-no-load-startup

器件型号:TPS40210
主题中讨论的其他器件: CSD19537Q3

工具/软件:WEBENCHRegistered设计工具

您好!

我们使用 TPS40210为 我们的一个应用生成48V 幻象电压。 我们在 WEBENCH 中进行了相同的仿真、然后在元件选择中进行了一些细微的修改、以实现效率设计。 此处还附上了 WEBENCH 仿真报告。

e2e.ti.com/.../webench_5F00_design_5F00_3656248_5F00_20_5F00_312178119.pdf

我们设计的当前原理图与下图相同  

最初、当我们通过逐渐将输入电压从6V 增加到12V 来测试无负载条件下的电路板时、稳压器工作正常、我们还可以看到输出端的48V 电压。 但是、当我们提供稳定的12V 输入时、输出电压突然下降到大约10V、几秒钟后、我们可以看到电路板上有烟、当我们检查电路板时、似乎 MOSFET 已损坏。所有这些测试仅在无负载条件下完成。

仿真和实际设计之间的两个主要区别是 MOSFET 和二极管选择。 由于电路板的最大负载电流可在48V 时约为 mA、因此我们认为 ID 为1A 的 MOSFET 就足够了、因为开关电流似乎仅在60mA 负载电流下约为500mA。

但是、我们的所有测试仅在空载条件下进行、即使在空载条件下也会损坏 MOSFET。

现在、我们将 MOSFET 更改为与 TI WEBENCH 仿真报告相同的器件、 而 CSD19537Q3几乎不需要返工即可焊接到电路板上、以替换最初的 BSH114 MOSFET。 通过逐渐增加输入电压来启动稳压器时、我们仍然看到烟雾。 这一次、当输入电压为5V 时、电源中的电流增加到1A、我们可以看到来自电路板 MOSFET 区域的烟雾。

是否有任何其他问题会导致即使在空载条件下也损坏 MOSFET?

我们遵循了所有设计建议、并尝试尽可能接近 WEBENCH 设计。 MOSFET 损坏的可能原因是什么?

我们检查了栅极驱动波形、似乎或多或少接近仿真报告、例如、在86%的占空比下为580KHz。示波器波形也给出如下

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    您好、Nithin、

    感谢您在设计中使用 TPS4010。 恐怕您的电路环路不稳定。 您能否监测 Q301漏极电压? 然后、您是否会短接 L302并重新运行测试、看看是否仍然发生损坏?

    此致、
    Yohao Xi、系统和应用工程、APP-BMC-BCS、TI
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    您好、Youhao、

    感谢您的响应、在测试之间、我们观察到以下一些不同的观察结果、

    我们已将 MOSFET 更改为 TI 推荐的 MOSFET,并逐渐增加输入值,然后输出在48V 时是完美的,但稳压器在12V 输入时突然启动,其输出仅为12V,我们检查了输入斜升并怀疑初始浪涌电流。 因此、为了增加软启动、我们将 SS 电容器更改为1uF 以获得最大软启动、因此即使在提供稳定的12V 输入时、我们也能看到48V 的输出电压。我们尝试多次开启和关闭以检查输出是否稳定和 还可以……

    但我们现在面临的一个问题是、即使在无负载的情况下、输入也会消耗200mA 的电流。

    这样做的原因可能是什么??

    我们尚未连接输出48V 电压轨中的任何元件、但其电流消耗仍然为200mA。

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    听起来很奇怪。 从原理图中可以看到这样的泄漏路径、它可以从输入中汲取200mA 的电流。 如果通过将引脚3拉至高电平来禁用电路、输入电流消耗会是多少? 在禁用电路的情况下、您能否向输出轨施加48V 电压并查看消耗了多少电流?