[参考译文] LM5104：用作开关、而不是 PWM

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/693049/lm5104-to-work-as-a-switch-not-with-pwm

器件型号：LM5104

你好！

我正在使用 LM5104进行原型设计、基本上是半桥系统的数据表推荐电路、还有一些附加组件。它与 PWM 输入信号完美配合、但我需要修改它、使其仅用作开关。我有一个直流电感负载、需要使用3.3-5V 信号来打开和关闭、它将保持开启数小时。我注意到、自举电容器将在输入信号为高电平几毫秒后放电、从而使半桥输出电压下降几伏。

负载为30V 直流、MOSFET 可以很好地驱动它、它必须从高侧打开、我需要确保它在关闭时接地。

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1471450 points

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罗德里戈、您好！

欢迎使用 e2e！感谢您询问 LM5104。使用此设备与应用工程师交流、将为您提供帮助！

高侧初始导通所需的电荷必须由自举电容器提供。之后、CGS 运行为开路、如果存在 RGS、则电流将根据欧姆定律从 Cboot 放电、达到 HB UVLO。还有自举泄漏电流将使 HB 放电。

一种选择是浮动偏置电源、以防止自举在此期间放电。为了在高侧具有100%占空比、我们需要为 HB-HS 电容器 Cboot 生成一个单独的小型浮动偏置轨。使用 SN6505等非稳压变压器驱动器、您可以通过单独的电源驱动其初级侧并校正输出。您可能需要在输出端添加齐纳二极管、以使 HB 输出保持限制。

您还可以使用电荷泵来保持自举充电。 www.ti.com/.../slva444.pdf 的第3节重点介绍了这种方法。

您有什么拓扑？如果使用降压转换器、则可以通过一个大小为允许平均电流流动大于最坏情况下的 Cboot 放电电流的电阻器、摆脱将总线电压 VIN 连接到 HB 的过程。
此外、我还想、对于降压转换器、如果您将 HS 引脚引用到 GND 引脚、则可以为高侧使用 PMOS、并通过将输入信号反相来将其始终打开。如果 HO 关闭、则 FET 打开、因为 Vs-Vv>Vth。如果 HO 导通、则 FET 关断、因为 VG=Vs=VIN。

这是否有助于解决您的问题？如果您有任何疑问、请告诉我。
谢谢、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1471450 points

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Jeff、您好、感谢您的回答！

我尝试使用与自举电容器并联的隔离式15V 电源、但 LM 不稳定并烧坏、我不知道确切的原因。原理图下方所附的信息、

输入电压- 30V

VCC - 15V

输入- 3.3-5V 信号

我的负载连接到 OUT 和接地端、当输入信号变为高电平时、我希望 OUT 端子保持从 VIN 到30V 的电压。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1471450 points

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罗德里戈、您好！

感谢您的更新、很遗憾听到有关此刻录问题的消息。我以前没有听说过这个问题、它应该可以工作、因为 VCC=ISO 电源。 ISO 电源将为15V、由于 VCC 有二极管压降、因此 ISO 电源将具有大约0.7V 的电压进行充电。

您是否有 D1与内部自举二极管并联、以降低内部传导/恢复损耗？
由于您的电路在 PWM 下工作正常、并在 HB-HS 上的 ISO 电源下烧断、您能向我展示您正在使用的 ISO 电源电路吗？
故障期间、我能否看到 HB、HS、HO WRT 至 GND 波形？
您能否通过测量 HO/LO 到 GND 来判断是否仅高侧或低侧受损？它是否也是 VDD-GND 短路？
另外、您能告诉我 C3和 R7的用途吗？这是为了塑造栅极信号吗？还是噪声滤波？

谢谢、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1471450 points

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Jeff、

D1是同事建议使用的备用二极管。我注意到、在我的应用中、它不是必须具有的部件。

VIN 的电源来自一个巨大的电池组、此外、还有一个非常简单的电压稳压器连接到电池、用于为 VCC 端子供电。我尝试使用与系统完全隔离的15V 工作台电源为 HB-HS 供电。

我们已经将损坏的故障清除掉了、但我可以使用此波形日志复制故障。您对此测试有什么建议吗？

C3和 R7只是噪声滤波器。

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1471450 points

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罗德里戈、您好！

感谢您的快速更新。
只需注意输入滤波器、因为输入电压信号=输出电压信号、除非输入被驱动为电流源、否则该并联 RC 电路传输函数不会像滤波器那样工作。

为了对这些波形进行基准测试、请确保所有信号的电压标度相同、并且测量的探针接地短路尽可能靠近 IC 引脚。显示问题的几个周期、如果有任何快速/大峰值放大以查看发生的情况。希望这将为我们提供有关正在发生的事情以及 IC 燃烧的原因的线索。

谢谢、

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1471450 points

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附加了一些关于发生的事情的图片。经过几个周期的振荡、它停止了、HS 变为大约5伏。之后、将示波器探针更改为 HO 和 LO

在这种振荡停止后、我得到了以下结果：

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 1471450 points

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罗德里戈、您好！

我对波形的名称感到困惑、让我解释一下。 HB 电压(粉色波形)应为 HS 电压加15V 或45V。您的波形中似乎只有5V。 HS 电压应该是30V 吗？ HO (蓝色波形)似乎约为30V。此外、对于 LO/HO 波形、它看起来小于1V、HO 是否遵循 HI？根据时间/刻度、顶部图片中的 HO 与底部图片中的 HO 有很大不同。

当您以足够高的 kHz 进行 PWM 处理以保持自举充电时、我想了解这些信号在工作系统中的样子。 (设置与第二张图片类似、只是具有相同的 V/div)

振荡开始时、您是否对电路执行任何操作？在您看到振荡之前需要多长时间？
有负载吗？
您的电路/FET 中是否存在电流感应或温度感应？

谢谢、