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[参考译文] BQ24650:开关节点(#39;PH 和#39;节点)上振铃并尝试缓解

Guru**** 2468710 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ24650, BQ24610

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/681960/bq24650-ringing-on-switching-node-ph-node-and-attempts-at-mitigation

器件型号:BQ24650
主题中讨论的其他器件: BQ24610

您好!

我一直致力于 BQ24650设计、并尝试使其在2层单面设计中工作。 目标是使用灵活的太阳能充电器。 在我的验证测试中、我发现开关 PH 节点上有明显的振铃。 我已经探索了一些尝试缓解的方法(探索了缓冲器、尝试了不同的功率 FET)。 我将在下面列出所有尝试的数据、但我希望有人能够提出一些想法、以便消除振铃、或听到任何人的经验、这样的振铃是可以接受的。 我检查了、没有超过的绝对最大额定值、所以我不认为这是一个糟糕的设计。

谢谢!

首先、这里是原理图:

和布局、顶部和底部:

底部、因为很难看到:

这里是 PH 节点上的振铃。 VIN 为5.9V、Vout 为~3.7V、充电电流为~2A。

振铃特写:

我开始查看缓冲器值、并使用 TI 白皮书Rohm 白皮书中介绍的技术进行了实验、但当我看到10nF 电容器不会导致振铃 F 达到其原始值的一半时、我担心缓冲器会消耗多少功率。 尽管如此、我还是尝试了一个1nF 缓冲器的1 Ω 电阻器(预期功耗为0.5W)、并看到振铃有所减少、但我认为1/2W 功耗不值得:

最后、我尝试用 BSZ025N04LSATMA1功率 FET 替换现有的 Toshiba TPN2R304PLL1QCT-ND 功率 FET、发现振铃具有更大的过冲、但更接近临界阻尼:

正如我提到过的、我很想谈谈摆脱这种情况的方法(尤其是在不需要使用4层或双面 PCBA 的情况下)。 我还想说唱这样的振铃是多么可以接受。

谢谢!

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    看起来这可能是开关 FET 导通速度过快。 您可以在源极和栅极之间添加一个小电容器、或者在栅极驱动器和 MOSFET 的栅极之间添加一个小电阻器。 您可能需要使用电路板校准实际值。

    您将高侧和低侧开关 FET 放置在何处?
    另请注意、最大限度地减小高频开关环路非常重要。 请参阅数据表中的布局指南行图24。
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    非常感谢您的快速回复!

    栅极驱动器! 我不想看那里、因为数据表提到需要非常干净的栅极驱动器、但你是对的。 我在高侧 栅极添加了一个3.6欧姆电阻器、能够减轻振铃。 我不想走得太远、也不想让 FET 开启、但我要附加一个包含大量示波器照片和数据的 Word doc、包括并排图。 此外、这里是我的新开关节点 PH。

    您对数据有何看法? 我可以添加更多电阻并降低更多电阻、但我想<1V 的过冲和振铃是可以的。

    要回答有关我的开关 FET Q1和 Q2位置的问题、请非常接近先前上传的布局图中的大 L1。 e2e.ti.com/.../2018.04.19-BQ24650-Switching-Noise.docx

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    您在不同配置下似乎获得了良好的测试结果。 如果 FET 的转速太慢、则会影响转换器的效率。
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    尊敬的 Jing、对于 Dave 先生的案例、如果我在 H 侧 MOS 栅极上添加3.6欧姆电阻(R17)、 则需要 D10二极管?   D10二极管的作用是什么? 谢谢。

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    D10不是必需的。 它未组装在我们的 EVM 上。 它仅用于评估目的。 它用于加快高侧 FET 的关断。

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    尊敬的 Jing、感谢您的回复。 我在下图中连接、Ch1是电池的电压、而 CH2是 bq24610的 PH 电压。 开关节点("PH"节点)上的上升沿振铃可能会增加电阻以解决问题。 但是、如何减少开关节点("PH"节点)的下降沿上的振铃?  感谢 你的善意帮助。  

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    Jason、

    请开始有关您的问题的新主题。

    请参阅以下有关减少振铃的应用手册。 您可以尝试在开关节点处添加缓冲器。

    www.ti.com/.../slyt465.pdf

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    尊敬的 Jing、感谢您的回复。