[参考译文] BQ77915：短路不起作用

你(们)好  

感谢您的回复

目前、我们没有在 SCD 事件期间捕获任何波形。 没有 CHG FET 不受影响、只有 DSG FET 正在燃烧、有些会像炸弹那样爆炸。  

制造商的终端没有任何建议、无论您建议如何、我们都可以相应地测试和修改我们的电路。

我们的锂离子电池组容量- 14S (额定51.8V) 60Ah

锂离子电池规格- 18650 (3.7V - 2900mAh) 3C 锂离子 NMC 电池  

谢谢  

Saikat

您好 Saikat、

如果没有 SCD 事件的波形、调试可能会很困难。 对于影响 SCD 保护的一些常见主题、我强烈建议查看我分享的 e2e 帖子。

绝对建议在应用中的每个 FET 的栅极上添加~50 Ω 电阻器或铁氧体磁珠。 如果 FET 振荡是导致故障的原因、这些振荡将缓解这些振荡并保护 FET。

如果关断速度太快、则生成的瞬态可能会导致问题、在这些情况下、您可能需要减慢关断速度。 相反、如果关断速度太慢、当 FET 具有高阻性时、FET 可能会因电流过而烧断、在这种情况下、需要将关断速度提高。  

具有事件的波形会很有用。 但是、如果没有、您可以尝试我上面提到的内容以及我分享的 E2E 主题中提到的内容(https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1054353/faq-bq769142-mosfet-short-after-short-circuit-test---voltage-now-always-on/3900591#3900591)。

另一个问题是 C30/C31陶瓷电容器吗？  

此致、

Luis Hernandez Salomon

你(们)好  

感谢宝贵的反馈  

请告诉我您希望看到的波形、例如- MOSFET 的 SRP 和 SRN 或 VGS 或 DSG 引脚相对于接地的电压  

我们将捕获该信息并更新您的信息

我们已在每个 MOSFET 中添加了50欧姆电阻器、我们可以看到 SCD 使用的是小型电池组  

14s (51.8V) 15Ah、SCD 阈值为60A 、但当我们将 BMS 与大电池组连接时、14S (51.8V) 60Ah 和 SCD 阈值- 120A MOSFET 再次烧坏  

现在我们使用的是5.1K、请向我们建议 R17电阻器的值  

C30和 C31是 MLCC (多层陶瓷电容器)电容器。

我们还使用 BQ7694003设计了一个智能 BMS、对于该电路、我们需要有关充电器检测电路的一些帮助  

对于智能 BMS、我们使用 bq76200进行高侧开关

感谢您的支持  

Saikat  

你(们)好  

我们还尝试减小 R17 (3.3K)值、但结果相同  

您好 Saikat、

如果使用 DSG FET 的 VGS 显示 SRP/SRN 的波形很好。 如果可能、还会在同一图像中显示 PACK-至 VSS。

我很高兴听到、向 FET 的栅极添加50欧姆电阻可使较小的电池组正常工作。 您是否可以将 R17替换为 较小的电阻器(可能为100欧姆)、看看较大的电池组是否有任何改进？

关于您对 BQ76940的新问题、您是否会打开一个包含更多详细信息的新主题？ 我们将能够为您提供更好的支持。

此致、

Luis Hernandez Salomon

你(们)好  

感谢您的宝贵答复  

以更好地了解波形  

您希望 SRP 和 SRN 上的电压差、DSG FET VGS 相对于电池和 电池组到 VSS 的波形之间的差异是什么

我的理解是否正确？？

是否有任何公式来计算 R17的值  

电池组规格-

标称电压- 51.8V

全充电电压- 58.8

电池类型-锂离子 NMC (3C)

最大放电电流-(5C)

标称容量- 60A

并联 MOSFET - 3/4

感谢您的宝贵支持，我们需要在2023年1月之前解决该问题

Saikat Jana

等待宝贵的回复

您好 Saikat、

正确的、SRN - SRP 将允许我们查看流经感应电阻器的电流是多少。 到 VSS 或 BAT -是可以的、到 BAT-或 VSS 的 DSG FET 栅极也是可以的。

没有计算 R17值的公式、因为这非常依赖于终端设备、布局和电流等 因为每个系统的短路电流寄生效应级别不同。

我之前发送的常见问题解答列出了 FET 可能损坏的所有可能原因以及为何难以选择合适的电阻值。

您是否尝试使用较小的 R17电阻器来查看结果？ 在关断速度太慢的情况下、较小的电阻器将允许 FET 以更快的速度关断。 开通/关断速度取决于总 FET 电容(FET 越多、所需时间越长)和公共栅极电阻(R17)。

此致、

Luis Hernandez Salomon

当然、我们将在一天或两天内捕获波形  

对于短路、我们只是电池组和 BAT+短路  

我们将在明天测试并告知您100欧姆(R17)的结果  

谢谢  

Saikat

还可以！ 期待您的参加！

我将确保本周为您提供支持、以便我们有望在月底之前解决此问题。

此致、

Luis Hernandez Salomon

你(们)好

BQ77915的锁存栅电流如何提供？？

你(们)好

根据我的理解、100欧姆真的很小  
bq77915 DSG 引脚能否处理此电流？？

请告知我们、以便我们可以开始  

感谢您的宝贵支持  

您好 Saikat、

BQ77915的特征并非具有特定的驱动器强度。 它具有上升/下降时间特性、在关断时还提供电阻(DSG 驱动器的典型值为10 Ω)。  

对于该器件、100 Ω 电阻应该是可以接受的。 但您现在可以使用1kOhm 而不是100Ohm 进行测试、以便开始设计。 使用小电阻的想法是 FET 的电容会降低关断速度(由于存在许多并联 FET、因此 RC 常数更大)、因此我们使用较小的公共栅极电阻来降低 RC 常数并更快地关断 FET。 这假设 FET 由于关断速度较慢而断开。

波形可以让我们更好地了解正在发生的情况。

此致、

Luis Hernandez Salomon

你(们)好  

以1K 测试、但仍然比以前严重烫伤  

这会以非常高的速度发生、因此我不确定如何捕获波形  


感谢您的宝贵支持
Saikat

您好 Saikat、

您是否在示波器中将触发器设置为下降沿？ 您可以将触发器放置在 DSG FET 的栅极-源极上。 您可以将时间刻度调整为 20us 或100us、看看它的外观。

如果没有波形、很难知道不幸的是到底发生了什么。

此致、

Luis Hernandez Salomon

Saikat、  

因为第一个电池组是通过添加单独的50欧姆电阻来固定的。 您可能会尝试将此电阻增大到较高的值、例如100 Ω 或200 Ω。

此致、

Luis Hernandez Salomon

你(们)好  

很抱歉、我做了更多测试、但使用 BQ76940和 BQ77915都失败了、我从 BQ76940捕获了波形、从我了解到没有面向时间的问题、SCD 在67A 电流下也工作、 当我将电流阈值增加到90A 时、它再次失败。 请查看波形  

黄色表示栅极电压  
红色是电池组电压

每个栅极已经具有120R 铁氧体磁珠

我们还捕获了 BQ7791501的波形。 受控(连接150A 负载而不是短接 P+和 P-)短路工作正常、但当我们执行真正的短路时、它会发生故障。 我们已经在每个栅极上连接了120R 铁氧体磁珠(HCB1608KF-121T25)。

电流感测电阻- 2MR

SCD 阈值- 60A (120mV)

红色是栅极电压(DSG)

黄色是感测电阻

受控短路  

控制的 OCD  

短路  

在此测试中、MOSFET 损坏  

我们将等待您的回复  
感谢您的支持  

Saikat Jana

您好、波形有帮助吗？？

等待宝贵的反馈  

谢谢

Saikat

您好 Saikat、

波形的分辨率非常差、是否可以获得具有采样率的这些图像？ 似乎捕获的波形没有太多有用数据。 我想看到分辨率更高的波形。 您还可以共享.gg 设置吗？

此外、要捕获这些值、在 FET 的 DSG 栅极源极上使用下降沿触发器会更容易。 我想查看 PACK+电压、DSG 栅源电压和感应电阻器电压。  

您是否使用其他栅极电阻进行了测试？

此致、

Luis Hernandez Salomon

我可以发送质量更好的图像  

我可以在2ms 后触发的 DSO Modfet 关闭命令中看到、但电流不会停止跟随、并且 MOSFET 很可能由于栅极引脚振荡而自动开启  

否、我们没有使用不同的栅极电阻器进行测试、但主 DSG 引脚电阻器(R17)为1K

感谢您的友好支持
Saikat

您好 Saikat、

谢谢！ 是的、最好以更快的采样率获得示波器波形。 时间刻度看起来也非常大、尤其是对于 SCD 测试。

栅极-源极电压将对 FET 的关断行为提供更好的性能。

我将等待新的波形！ 如果可能、也要共享.gg 文件！

此致、

Luis Hernandez Salomon

你(们)好  

今天、我尝试在 BMS 中的同一电池和相同短路设置上捕获受控 SCD 中的更多波形  

黄色是栅极(VGS)电压、红色是电流感应(SRP-SRN)

请告诉我们您的图片、或者我们可以使用电池+电压捕获更多信息  

将等待您的回复  

感谢您的支持

您好 Saikat、

这些都要好得多、谢谢！ 您能否捕获 类似这样的波形、也显示 PACK-至 VSS？ 理想情况下、其中一个示例显示了 DSG FET 发生故障的情况。

我看到仍有振荡发生。 使用了什么铁氧体磁珠？ 他们选择的铁氧体磁珠应在100MHz 左右具有高阻抗、在接近直流电平时具有低阻抗。 本应用手册可能对铁氧体磁珠选择很有用： 铁氧体磁珠在栅极驱动电路中的使用和优势。

此外、您是否还更改了 CHG FET 栅极电阻？ 该 FET 在 SCD 保护期间也会关断。 您知道在这些事件期间 CHG 栅极的行为吗？

您能否还描述一下您迄今为止对原理图所做的哪些更改？ 回顾到目前为止所做的一切以及所提供的帮助。

此致、

Luis Hernandez Salomon

您好 Luis

目前、我们在不使用铁氧体磁珠的情况下进行测试、并且我们将使用一个电阻器来实现单独的栅极。 CHG 和 DSG 240Ohm 中所有 MOSFET 的栅极电阻器值和 DSG 引脚电阻器(原理图中的 R17)为5.11K。

我们还使用不同 的 DSG 引脚电阻 器(原理图中的 R17)进行了测试、例如- 1K、2.2K、5.1K

我们的 DSO 是2通道 DSO I 一次只能检查2个信号、就像您建议的那样、仅检查分流器上的电压和 MOSFET 或任何其他组合的 VGS、但我们一次只能测量2个信号。

目前、我们正在创建受控 SCD (放置120A 负载)、而不是直接短接 P+和 P-、以避免 MOSFET 损坏。 如果您需要、我们可以执行短路来捕获数据。

我可以为4个不同的信号(VGS (DSG)、SRP-SRN、P+/VSS、VGS (CHG))拍摄4个不同的图像，但我需要为此执行4个不同的受控 SCD 事件。 对您来说是否可以、请告诉我我将上传图片  

感谢您的友好支持

将等待您的回复  

Saikat Jana  

我的答覆是否有任何意见？

谢谢

Saikat

您好 Saikat、

是的、很抱歉、我们位于德克萨斯州、因此我们的响应时间往往较晚。

在受控测试中、您是否还可以通过减小 CHG FET 栅极电阻来尝试、看看它是否以任何形式提供帮助？ 在 SCD 期间、DSG 和 CHG FET 都关断。 我担心关断速度可能太慢。

"我可以为4个不同的信号(VGS (DSG)、SRP-SRN、P+/VSS、VGS (CHG))拍摄4个不同的图像，但我需要为此执行4个不同的受控 SCD 事件。 您是否可以这样做？请告诉我我将上传图片"

是的、这会很好。 在我们尝试进行真实短路测试之前、最好先查看这些内容。

此致、

Luis Hernandez Salomon

您好 Luis  

感谢您的回复  

我们使用上述 Msg 中提到的相同配置进行了测试

黄色- VGS  

我们可以看到、CHG Vgs 比 DSG Vgs 花费的时间要长

波形- DSG-VGS

黄色表示 DSG-VGS、红色表示 SRP-SRN

红色表示 SRP-SRN

DSG-VGS 为黄色、P+和 VSS 为红色

根据我的理解、在分析波形后、DSG MOSFET 由于 P+电压中的电感尖峰而发生故障。 如果您看到 DSH MOSFET 中的最后一个波形 VGS 大约为4V、此时 P+大于62V、可能更高、只是我们无法捕获该数据。

 我可能弄错了。 请查看所有波形、并告诉我您的观点  

感谢您的支持、我们将等待您的回复、因为您知道我们已经超过了截止日期、而且我们没有一份有关 MOSFET 的好库存。 如果每次 MOSFET 丢失、我们都可以实现5次真正的短路   

谢谢

Saikat Jana

您好 Saikat、

仍然很难判断是电压还是电流损坏了器件。 您的 FET 确实具有大电容。 可能值得使用100欧姆栅极电阻器(R17)进行 SCD 测试。 我们看到客户在使用多个 FET 时使用该电阻。 我仍然担心、这可能是因为 FET 的转速太慢。 如果不是这种情况、则可能是 PACK-瞬态导致故障。  

您能否在测试中测量 PACK-、VSS 和 DSG (栅极-源极)？  

接下来的波形数据、您能否标记每个测试的测试条件。

最好使用这些器件获得真实 SCD 的图像。 如果可能、请使用100欧姆 R17电阻器执行一个。

这是一个具有挑战性的问题。 我一直在与团队中的其他人讨论如何尽力提供帮助！

此致、

Luis Hernandez Salomon

你(们)好  

感谢您的回答  

我之前已经使用100R 进行了测试、但此时 MOSFET 也损坏了。 根据我在看到波形后的理解、DSG MOSFET 不存在任何时序问题、因为在 SCD 时间溢出后、它需要大约200次关断、因此总时间大约为 1.2ms、如果您检查 MOSFET 的 SOA、就可以了。  

有关 P-上的 Spike 或任何其他面向尖峰的问题  

我将捕获更详细的波形  

如果您可以建议任何具有有效 SCD 保护功能的经测试电路、并且我们在最后对其进行了修改、那将非常棒  

感谢您的支持

Saikat Jana

正如我们认为的、问题主要与尖峰有关  

受控 SCD 上的尖峰电压大约为80V 或更高  

请查看波形、 如果我们向正确的方向移动、请指导我们；如果我们的点正确、请向我们建议如何解决该问题

黄色表示受控 SCD 时 P 和 VSS (10X)之间的电压

实际电池电压约为57V  

感谢您的支持

Saikat Jana

您好 Saikat、

感谢您的波形！ 是的、这在很大的意义上表明 、损坏 FET 的瞬态可能 会发生。

您选择的 FET 在漏源极上的额定绝对最大值为80V、在实际 SCD 事件期间、由于 PACK-瞬态、它可能会发生击穿。

我们可以尝试几种方法。 您可以使用具有较高额定漏源击穿电压的 FET。 我们已将具有100V 漏源绝对最大值的 FET 用于更高的电池电压器件。

您还可以尝试减慢开关速度以最大限度地减小瞬态(V = L*di/dt)。 从而使 R17电阻器更高。 但是、这会导致关断速度过慢、这可能会导致 FET 因关断速度慢而烧坏。

对于一些显示短路的文档：

• 使用多个 FET 的 Bq77905 -这是该器件上一次迭代的多个 FET 应用手册。
  • 这款器件使用40V FET、但也仅显示非堆叠配置、因此电池电压要低得多。
• TIDA-010216 -这可能更有用、这是一款适用于我们最新器件系列(BQ769x2)的参考设计、旨在使用低侧 FET。  图3-13中显示了短路测试图像。  其设计指南的短路放电保护(可在参考设计页面中找到)。
  • 本设计使用了100V FET。

此致。

Luis Hernandez Salomon

您好 Luis   

我们使用100V MOSFET (4个并联)(IRF100s201)进行了更多测试、我们可以看到 P-和 VSS 中的尖峰。 受控 SCD 事件尖峰约为85V、DSG FET 的栅极关断时间约为33us  

我们不想增加关断时间。 是否有任何其他方法可以降低   P-和 VSS 中的尖峰。

根据我的理解、跨 FET 连接的 C30和 C31的作用是什么、这应该绕过 P 到 VSS 中的尖峰

请告诉我们 、如果我们更改 C30和 C31、将会有所帮助、或者如果我们在 P-至 VSS (B-)中添加 TVS 二极管、

感谢您的支持  

Saikat Jana

你好 Saikat

您是否仍在使用100V FET 烧坏？ 额定值较高的 FET 不会消除尖峰。 FET 的目的是能够处理尖峰。 如果尖峰为85V、我想100V FET 不会烧坏。  

降低尖峰的另一种方法是创建一个新布局、尝试尽可能减小布线电感。 不过、正如我说过的、100V FET 可能就足够了。 我们之前建议使用额定电压为电池组/电池电压两倍的 FET、以确保其不会因高瞬态而发生故障。

FET 周围的电容器称为 ESD 电容器、它们为 ESD 冲击在组件周围进入电池提供了低阻抗路径。 这不应导致问题。

此致。

Luis Hernandez Salomon

你(们)好  

您要提到的迹线电感  

请告诉我  

谢谢  

Saikat

您好 Saikat、

每个布线都将具有电感。 较长、较细的布线比较短和较宽的布线具有更高的电感。 从 BAT+到 PACK-的走线/路径将因走线、负载和电池而产生电感。

同样、使用额定功率更高的 FET 是否无法正常工作？ 如果尖峰为85V、则使用100V FET 可能足以确保 FET 不会烧坏。

此致、

Luis Hernandez Salomon