[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/700636/lm5104-to-work-as-a-switch-not-with-pwm

器件型号：LM5104

你好！

我是 Rodrigo、正在基于作为开关的 LM5104进行原型设计。此电压的目的是使用标准3V3逻辑命令打开/关闭1、25至7V 的直流电压(VCC2)、知道它将主要保持导通状态。

以下是相关的原理图：

如前所述、VCC2可能会增大1.25至7伏、VCC 电源为15VDC。

使用的 MOSFET 可以毫无问题地驱动 VCC2电压、但 VGSmax 较低。这就是为什么 HO 和 LO 命令输出上都有分压器的原因。

电压按预期工作、这意味着可以针对所有 VCC2值打开和关闭输出 LS_EN、但由于某种原因、在尝试此电压时会烧坏多个 LM5104。该配置中是否有可能导致此芯片故障的东西？

此致、

L é o

5 年多前

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 657930 points

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罗德里戈、您好！

欢迎使用 e2e！感谢您询问有关 LM5104的信息、我对该器件的应用进行了介绍。

VSS 看起来通过一个5Kohm 电阻器连接到 GND。您可以确认这一点吗？借助此接地配置、驱动器可能会看到 PGND 和 VSS 之间存在电压差、从而导致动力总成电流接至栅极驱动器接地。 VSS 的电压应等于 Q15的源极。

请告诉我这是否能解决您的问题或存在其他问题。
谢谢、

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 657930 points

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尊敬的 Jeff：

感谢您的反馈！

很抱歉、我似乎没有花足够的时间讨论这个原理图、并犯了一些错误。

以下是一个与我的版本相匹配的审阅版本：

此致、

L é o

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 657930 points

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您好、L é o、

感谢您的更新、以下是我的初步想法/问题：

1) 1) LM5104的 rec op max 为14V、因此在15V 下运行可能会产生超出预期数据表功能的结果。

2) 1k 分压器(以及自举二极管的压降)、我们预计 Q14的栅极上会出现大约7V 的电压。当 VIN 为7V 时、Q14的源极为7V、为了完全导通高侧 FET、栅极需要至少为 Vgs_th + 7V。因此、栅源极电压不允许 FET 使用7V VIN 正确饱和、驱动器引导电容器最终更难为 Ciss 完全充电。为了完全导通 FET、我们需要使栅极经过 Vgs_TH 和米勒区域、并进一步有效地降低 Rdson。

3) 3) Q14的占空比和频率是多少？随着接通时间的增加、我们将遇到自举放电过多的问题、这将在补充时产生更多的耗散。 1k 分压器将以更快的速度对引导电荷进行放电。

4) 4)使用1k Ω 栅极电阻器会将上升时间降低1000倍、这有助于降低 EMI 并消除驱动器的功耗、但也会导致更长的延迟时间和可能的击穿。

谢谢、

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 657930 points

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尊敬的 Jeff：

感谢您的详细反馈。

[引用用户="Jeffrey Mueller"]
1) 1) LM5104的 rec op max 为14V、因此在15V 下运行可能会产生超出预期数据表功能的结果。 [/报价]

我确实超出了 Vcc 的建议工作条件。选择使用该 rec op 是为了确保 HB 至少始终为 VHS + 8V。我尝试使用较低的 Vcc 值、如果 HB 上的这种情况不满足、则驱动器无法将 VHS 保持在高电平。此外，与最大额定值相比，VCC 仍然是一个合理的值，您认为这是否会对芯片造成损坏？

[引用用户="Jeffrey Mueller"]
3) 3) Q14的占空比和频率是多少？随着接通时间的增加、我们将遇到自举放电过多的问题、这将在补充时产生更多的耗散。 1k 分压器将以更快的速度对引导电荷进行放电。
[/报价]

输入命令不是周期性的、主要是处于高电平、因此占空比为100%。自举的快速放电是否会损坏驱动器？

我考虑了使用具有更高 VGSmax 的 FET 并从电压中移除分压器、以减少延迟并确保 VGS 在每种情况下都高于 VGS_TH+ VCC。但从您的第四点开始，我就知道这些电阻器可能会释放驱动器，对吗？

此致、

L é o

0 admin 5 年多前

TI__Guru**** 657930 points

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您好、L é o、

感谢您的更新！
由于您以100%dc 运行、我们将需要一个单独的浮动电源来保持自举电压上升。这可以通过隔离式偏置变压器来实现、如 www.ti.com/.../slua669a.pdf 中的图6 所示。您还可以查看已经具有此 www.ti.com/.../UCC5390SCDEVM-010的 EVM

如果 HB-HS 降至 UVLO 下降阈值(6.2V 典型值)以下、HO 将停止开关。 VDD=15V 不应损坏任何东西、但是、在短时间内、高 dv/dt 开关导致 HS 上的负瞬态可能超过 HB-HS 绝对最大额定值。探测 HS-GND 以确保边缘没有负瞬变。

自举似乎没有充电、因此我假设此热量来自自举放电、由于高侧的峰值电流能力来自引导电容器、因此可能会过大。但更糟糕的情况是在启动期间、当引导二极管有电流流流过它时、HO 打开时需要快速反向偏置二极管。由于这处于稳定状态并且我假设 FET 也未烧断、因此功率耗散可能来自^2*R_OH 的峰值电流(持续时间较长)以及1k 的平均泄漏电流。探针 HB-GND 要查看如何对引导电容器进行放电、请使用与 HS-GND 相同的 V/div。

当 CGS 以7V WRT 至 HS 充电后、其开路且 Q_HB 泄漏率为7/1k = 7mA、对于100nF 自举电容器、仅需约126us 即可达到 HB UVLO。探测 HO-HS 以查看高侧 FET 是否保持在 Vgs_th 以上。如果不是、我们可能需要去掉分频器。

谢谢、

电源管理（参考译文帖）

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[参考译文] LM5104：用作开关、而不是 PWM