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[参考译文] UCC21750QDWEVM-025:短路测试期间的评估板和 MOSFET 损坏

Guru**** 2813875 points

Other Parts Discussed in Thread: UCC21750

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/1327658/ucc21750qdwevm-025-eval-board-and-mosfet-damage-during-short-circuit-test

器件型号:UCC21750QDWEVM-025
主题中讨论的其他器件:UCC21750

您好!

我们正在开发检测锂电池短路的应用、以便 在发生短路时立即切断 MOSFET。  我们正在使用的 MOSFET 是 IXTN102N65X2、其 导通阻抗为30m Ω-漏极-源极电阻。

如下面的电路所示、我们按照短路 sluubx2b.pdf 说明、但是在通道 A 上将函数生成替换为固定的5V 电源来开启 MOSFET (栅极和源极上的电压测量值为17V)。 我们使用高电流 SW 来模拟短路、但当 SW 打开时、MOSFET 会烧断、 UCC21750芯片会损坏。 Rdy LED 关闭但 FLT LED 保持打开、 栅极和源极上的电压保持在15V、即使通道 A 移除时电压为5V 也是如此。  

我们移除 UCC21750 、但替换为 UCC21756、 栅极和源极上的电压测量 变为-0.5V。 测量 COM 和 VEE 两端的电压为0.5V。   移除  UCC21756并测量  COM 和 VEE 约为4.5V、再焊接一个 UCC21756、 COM 和 VEE 变为-0.5V。 无法确定其他元件是否会损坏

希望得到一些关于我们如何解决这些问题的建议。 谢谢!

Rgds、

伊士

   

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    只是在上图中做了一个校正, 5V 信号的 GND 接线连接到 J2:7而不是 CS 引脚。  

    更新:  

    我们移除 T2处的变压器并在-5V 内泵入、因为我们怀疑 Vee 的直流-直流可能会造成一些损坏。

    使用新的  UCC21756时、 我们移除输入端的5V 电压、Rdy LED 和 FLT LED 在上电时均亮起、在栅极和电源之间测量-5V 电压、但当我们后退5V 时、 只有 Rdy LED 亮起、FLT LED 熄灭。 -5V 仍保留在栅极和源极上。   

      

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    您好、Toh:

    感谢有关您的测试设置和调试方法的所有详细消息、以缩小问题范围。 很高兴听到您已使设置正常工作。

    当 INP=H 时、DESAT 电路将为消隐电容器充电并触发 FLT。 其预期行为。 当不连接 FET 时、为了避免 FLT、请将 DESAT 短接至 COM。 希望它有所帮助。

    蒂纳克斯

    萨西

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    大家好、Sasi:  

    感谢您的答复、没错、在我们连接到 FET 后、我们能够使设置再次正常工作。

    遗憾的是、当我们重复短路测试时、MOSFET 会烧断、新的  UCC21756 也会烧断。

    您能建议如何解决此问题吗?

    谢谢!

    Rgds、

    伊士

      

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    看起来 MOSFET 首先断开(可能是由于路径中的高 di/dt 和大电感导致过压)、然后断开栅极驱动器以及栅极会暴露在高电压下。

    您是否可以通过在大容量电容上设置高压源、然后先开启高侧再开启 低侧来练习 SC。 或(相反顺序)。

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    大家好、Sasi:  

    我们的短路测试如上图所示。  

    首先、我们打开 MOSFET、  

    接下来、我们接通机械开关、形成短路。  

    但它仍会烧断 MOSFET。  

    有什么想法可以防止这种情况发生?  
    来增加 R4的电阻? 从1K 提高到更大的电压以实现更快的反应时间?

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    尊敬的 Raymond:

    感谢您提供简化的方框图设置图像。

     di/dt 可能以更快的速率增加、具体取决于开关闭合的速度。 您能否控制第二个开关的关闭速度。

    如果没有、您是否可以尝试通过 RC 缓冲器来减慢开关速度。 需要考虑的另一点是更大限度地减小 高电流路径中的总电感、从而更大限度地减小过冲电压。

    希望它有所帮助。

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    大家好、Sasi:  

    测试的整体目的是模拟用户的外部短路、因此 开关的步骤2是对其进行仿真。  

    其目的是防止 MOSFET 烧毁。  

    关于您的解决方案、RC 缓冲器跨越了哪个组件? 是通过 MOSFET 吗?  

    如何获得 RC 的正确值?  
    增大到 DSAT 的 R4值没有帮助?  

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    尊敬的 Raymond:

    您能否在开启外部开关时分担栅极电压和 FET 两端的电压?

    我认为外部开关的导通速度要快得多、因此其 di/dt 也要更快、并导致模块上出现过压。 它的基础是假定。 因此建议在外部开关上使用 RC。 但让我们在规划之前先确认一下。  

    如果您可以共享示波器捕获、它将帮助我们缩小根本原因的范围。

    R4只能帮助最大限度地减小从 DESAT 引脚到 FET 的电流传导并降低 DESAT 检测阈值-如果第1个开关上已经存在过冲、则此功能不起作用。 这是我们需要检查的东西。

    UCC217xx XL 计算器工具 -帮助计算电源模块所需的去饱和阈值。

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    大家好、Sasi:  

    该测试的整体目的是模拟有人意外地将电池短路。 所以我认为我们不能在外部开关上添加 RC。  
    我们认为该驱动器应具有足够快的响应速度、以防止 MOSFET 发生吹扫。  

    因此、我们是否有办法在该驱动板中进行设计以防止 MOSFET 熔断?  

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    尊敬的 Raymond:

    电源开关的预期保护 DESAT 阈值电压是多少? 您是否已将去饱和电路更新为在该阈值电压范围内触发?UCC217xx XL 计算器工具 -请使用该计算器定义系统中的开关所需的阈值电压和检测时间。

    是否可以按照我们的要求共享波形? 如果没有它、就很难解释导致故障的原因是什么?

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    大家好、Sasi:  

    如何获得电源开关的 DESAT 阈值电压?  
    我们使用的是 IXFN170N65X2
    https://docs rs-online.com/bc3b/0900766b815e9d32.pdf

    2.我们使用您的 EVM 板的默认值进行测试。 1k Ω

    3.我们正在尝试获取  
    VGS 和 VDS。  

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    尊敬的 Raymond:  

    Sasi 目前不在办公室,所以我可以帮助在同一时间的查询.  

    DESAT 阈值电压在很大程度上取决于您的系统;它不能过低、或 DESAT 会错误触发;也不能过高、因为电源开关可能会在软关断之前发生过电流。  

    我建议在系统的正常工作条件下测量 VDS 电压。 您的 DESAT 阈值应高于该值、因此应反复设置 DESAT 阈值并测试系统、直到找到一个没有误触发且保护良好的甜点。  

    就像 Sasi 所说的、波形对我们调试问题非常有帮助、因此、有机会请将波形发送给我们。 另请注意、UCC21756与 UCC21750 (9V)具有不同的 DESAT 阈值(5V)、因此请确保在使用计算器工具时填写正确的值。  

    谢谢。  

    薇薇安