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[参考译文] LM34936:高电压应用

Guru**** 1142300 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5176, LM34936, LM2105, CSD19502Q5B, LM5108
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/1310315/lm34936-high-voltage-application

器件型号:LM34936
主题中讨论的其他器件:LM5176LM2105CSD19502Q5BLM5108

一个关于 Tihran 主题的问题与大约3个月前相同的标题;
所示的电路是否真的可以工作? 尽管在这个主题上没有负面评论、我想知道将 SW1和 SW2 (以及 Boost1/2)连接到 GND (到 VCC)而不是连接到开关节点是否可行。 在此电路之后、我们构建了相应的原型、并且没有来自 IC 的输出开关信号。 数据表中没有关于 SW1、2和 Boost1、2的功能的更深入的解释、因此我们需要 TI 专家的反馈。

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    尊敬的 Oliver:

    如前所述、请在 VIN 处施加最小电压以使控制器启用 VIN > 2.5V

    引用另一个主题时、请将指向该主题的链接添加为参考、如果讨论的是同一主题、则只需将问题添加到现有主题中即可。

    此致、

     斯特凡

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    请在下面找到链接:
    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1277516/lm34936-lm34936-with-high-voltage-application?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=lm34936#

    我们假设该电路不支持 SW1、2和 Boot1、2的这些连接、以及连接到外部栅极驱动器而不是 MOSFET 栅极的低驱动电流。 你怎么看?

    您能否为我们的应用推荐另一个电路和 IC 作为栅极驱动器? 主要问题在于我们高达85V 的高输入电压和高达56V 的输出电压。  

    此致、

    奥利弗

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    尊敬的 Oliver:

    在连接 SW1和 SW2并向 BOOTx 施加外部电压的情况下、为 LM5176上的高侧 MOSFET 生成与 GND 相关的控制信号。  

    在软启动阶段、只有一个限制是低侧降压 MOSFET 不会被启用、电流将流过 MOSFET 的体二极管。 因此该阶段会出现更高的损耗。

    此致、

     斯特凡

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    LM5176……您是指 LM34936 (我们正在使用的是 IC)吗?

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    尊敬的 Oliver:

    您是对的:它适用于 LM34936。

    此致、

     斯特凡

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    好的、谢谢。 IC 的软启动行为是否会影响完整启动行为、从而导致非工作(非开关)状态?
    此致、Oliver

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    尊敬的 Oliver:

    我不知道有任何其他的限制,比我上面所述的限制。

    您是否仍然看到问题-即使在 VIN 上施加了电压电平?

    此致、

     斯特凡

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    Stefan、您好、

    我们发现电路板上的布局问题已解决。 现在电路运行没有基本问题、包括 从升压切换到降压。

    但我们还有另一个重大问题:输入高侧 MOSFET 处的信号看起来非常糟糕、上升+下降沿非常倾斜。 此曲线出现在 MOSFET 栅极和源极(= OUT NEW "SW1")处、但也出现在 LM34936的栅极驱动器输出(HDRV1)处。 不过、在未施加输入电压的情况下、信号看起来要好得多、然后几乎为矩形。 所有其他信号、尤其是输出 MOSFET 处的信号都是可以的。 当负载约为40W 时、形成的信号没有真正发生变化、输入 MOSFET 在短时间内会变得非常热。 空载时、静态电流过高(约250mA @ 20V 输入电压和40V 输出电压)。  

    您知道我们的问题是什么吗? 在斜率和 comp 输入端、电容或电阻值可能错误?

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    尊敬的 Oliver:

    感谢您的更新。

    为确认此波形是在栅极和源极之间的高侧降压 MOSFET 上测得的-右侧。
    (能否改善画面质量并增加时间和分压?)

    那么、这就是 LM2105的驱动能力?

    您使用的 MOSFET 类型是什么? 栅极电容是多少?

    BST 电压看起来是什么样的?

    此致、

     斯特凡

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    抱歉、我们没有更好的照片、电路板现在有缺陷。 OSZ 参数为5V/div (0V 线路是底部的第二条线路、因此最大 电压约为18V (=输入电压)。 和 x 方向的2µs / div (大约100kHz)。

    我们使用栅极驱动器 LM 5108。 MOSFET 类型为 NTMFS008N12MC (输入、大约33nC)和 CSD19502Q5B (输出、大约43nC)。

    所有 IC 均由12V 电压供电、因此 BST 电压应为12V。  

    此致、

    奥利弗

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    它是输入端(电源输入与电感器之间)的高侧 MOSFET。 抱歉、我们没有更好的照片。 OSZI 参数为5V/div (大约18V 平坦电压、0V = 2。 行)和2µs / div (100kHz)。

    我们的栅极驱动器现在是 LM5108。 MOSFET 是具有大约33nC 总栅极电荷(输入阵列)的 NTMFS008N12MC 和具有大约43nC (输出阵列)的 CSD19502Q5B。 因此、这些值仍然远低于 LM5108的驱动能力。

    所有 IC 都供应12V 电压、BST 电压应该相似、我们没有直接测量它、现在电路板有缺陷...

    此致、

    奥利弗

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    您能否就奇怪信号斜率的未决问题回答我?

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    尊敬的 Oliver:

    抱歉、我错误地假定您会先修复电路板并分享更多详细信息、感谢您发送提醒。

    最好获得一份实际电路板的原理图。 我不确定哪些仍然与另一个线程的原理图相同。

    如果您在 HDR1上看到该信号-则表明不正常。 驱动器性能相当强大、应在几 ns 内改变电平。

    我不明白这句话:"不过、在未施加输入电压的情况下、信号看起来要好得多、然后它几乎是矩形。"

    能否更详细地解释一下?

    此致、

     斯特凡

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    Stefan、您好、

    我们使用的电路与之前和 Tyhran 的上一个线程完全相同(同一个项目)。 通常情况下、高侧输入 MOSFET 应持续开启、而低侧输入 MOSFET 应持续关闭。 然而、由于必须为栅极提供需要特定开关脉冲的自举电压、因此无法实现这一点。 这就是我们在没有电源输入电压(但工作电压与电源输入电压分离的 DC/DC IC)时所看到的:高侧 MOSFET 上极短且陡峭的脉冲。 一旦施加20V 的输入电压(无负载)、它们将转换成具有对角斜率的信号、如之前所示。
    可能是 TI 推荐的 LM5108栅极驱动器与栅极与某些二极管之间缺少 RC 元件的问题造成了? (请见下方)

    此致、

    奥利弗

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    尊敬的 Oliver:

    我不是 LM5108的专家、但我非常确信 LM5108上会需要 BOOT 电路(HB/HS 上的二极管和电容器)来为高侧 FET 生成栅极信号。

    如果需要、您可以输入新问题、并选择 LM5108作为器件型号后提出问题-在本例中、我们可以将其分配给正确的团队。

    此致、

     斯特凡

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    今天、我们可以自己解决这个问题:我们发现 LM34936的高侧栅极驱动器输出不会向我们的外部栅极驱动器 IC LM5108发送任何开关信号。 其起源似乎是 LM34936的 BOOT 引脚连接到 VCC 线路、因此始终"开启"。 显然、IC 有一个内部检测电路、用于评估 BOOT 信号并控制内部开关过程到相应的驱动器输出:只要 BOOT 引脚"打开"、就不需要驱动器输出信号。 当我们将 BOOT 引脚上的电压更改为3V 或更低时、IC 会在该驱动器输出端再次开始切换。
    因此、我们必须找到另一种解决方案来生成高侧栅极驱动器电压或激励 IC 发送开关信号。
    但是、我们发现了另一个问题、该问题应该在 LM34936的 TI 数据表中加以补充(在没有关于需要将 VIN 引脚连接到外部电源的说明之后): BOOT 引脚会提供保持 IC 在驱动器输出端切换所需的内部反馈信号。

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    尊敬的 Oliver:

    我再次检查了您在另一个主题中添加的原理图、并在其中看到 LM34936的 VCC 和 BOOTx 引脚连接到12V。 这确实违反了此器件的绝对最大额定值。 如果此引脚上的电压真正连接到12V、器件可能已经损坏。

    对于 VIN、还给出了最小电压:

    此致、

     斯特凡

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    Stefan、您好、

    之前的电路和实际电路之间似乎存在差异:在我们的实际电路中、BOOT 引脚连接到 VCC 引脚、并与仅连接到 BIAS 和 VIN 的12V 线隔开。 因此、这不是我们解决高侧栅极驱动器输出问题的根源。

    我们将通过添加辅助电路来修改原型、并让您了解结果。

    此致、

    奥利弗