[参考译文] LM7481-Q1：反向电流保护问题

你好、Jedi、

Vin1、Vin2、DGATE1和 DGATE2处测量的电压是多少？  请分享捕获的波形与捕获的这些信号。

测量的5A 反向电流是流经 Q2的直流电流还是峰值电流？ 您还能分享电流的波形捕获吗？

请注意、在此图中、我将晶体管重新命名为 Q1-Q4、Q1和 Q2在充电器控制器上、Q3和 Q4在电容器组控制器上。 Vin1为38V、Vin2为35V、当 Vin1为高电平时(充电器打开)且 DGATE 3为48.5V、则 DGATE 1和 DGATE 2为51.5V。 我无法进行波形捕获、我的示波器只是为了进行校准(我很远程)、但我将看到我在接下来的一周能否获得我的合作伙伴的示波器。 但 DGATE 有效电压符合数据表中的预测。   

你好、Jedi、

当您提到"GATE2"时、您是指"HGATE2"吗？

请测量 每个 IC 的 INPUT/A 引脚和 OUTPUT/C 引脚上的电压。

此外、当您捕获波形时、请在捕获波形时捕获信号 A1、A2、C1、C2、DGATE1和 DGATE2

我会在3天内将示波器返回给我、并向您发送波形。 在此期间、 我的电路图是否与我尝试实现的目标正确 ？ 在以下情况下、DGATE2是否  不限 电流反向流经 Q3？

我最大的问题是：该单元需要处于无监督状态、当处理器检测到超大电容器已充电时、它会将 EN1驱动至低电平、以关闭电容器的充电电源。 我设计的此部分已经过测试并可以正常工作。 不过、 只要存在充电器电压、 系统保持活动状态并从电容器库(即其电源)消耗能量。 我的要求是在充电周期完成后、使用充电器电压/电流来保持系统处于活动状态。 我的充电电流介于1A 到10A 之间、具体取决于外部标准。 我的监控和控制电路通过总共0.13A 的电流保持活动状态。

测试上述电路时、我使用测试电源为电容器组充电电流为1A。 当我将 EN1驱动为低电平时、HGATE1关闭切断充电电流(RSENSE 寄存器0A)、但我仍记录到电源电流为1A。 DGATE 2的数据 高于 VIN2大约13.1V、告诉我 Q3仍然导通、并且看到反向电流。 如果我切断理想的二极管连接(我暂时使用了一根导线)、电流会降至0。 我预期看到的是、当充电电压在测试电源上终止的电压约为0.13A 时。   

我已经通读了您在上一篇文章中建议的"理想二极管基础知识"应用手册的第6.1部分、其中似乎没有对748x0系列的特别提及、实际上直到第8部分才提供我要寻找的信息、 这显然符合748x0数据表以及第9节的规定、该节与我的(电池保护)情况类似、但改用包含 PMOS 的器件、该器件不适用于我工作的电流电平。  

你好、Jedi、

我将在3天内将示波器归还给我，并向您发送波形。 在此期间、 我的电路图是否与我尝试实现的目标正确 ？ 在以下情况下、DGATE2是否  不限 电流反向流经 Q3？

是的、当 C 引脚电压比引脚电压大 V (AC_REV)阈值时、DGATE 应关闭(V (DGATE-A)= 0V)。

如果 C 引脚电压 大于引脚电压但 C 和 A 之间的差值小于 V (AC_REV)阈值、则 DGATE 将通过 LM74810-Q1的线性栅极控制缓慢拉低。

关于您的以下电路、

• 共漏极点进行"或"运算、这意味着 Vin1和 Vin2的最高电压将位于该节点。 具有较低输入电压的控制器的 DGATE 将关闭。
•  电容组连接在哪里-是连接在公共漏极点还是 Vout1或 Vout2？  
• 我了解 Vin1是充电器、Vin2连接到了什么？
• 您能否在下图中为您的电路命名这些节点、因为它可以帮助我更好地理解您的描述？

您好，Praveen—  

存在反向电流时、DGATE 关闭的速度有多慢？ 例如、当 RDSON 为1.5mR 且反向电流为1A 时、DGATE 需要多长时间才能关断？  

Vin2连接到电容器组以控制功率流。 VOUT 2连接到电容器组、以通过检测电阻对其进行充电。 充电器的最大电流为5A、最小值为~1A、 但问题可能是、当充电器打开(cc 电源)时、电压输出会降至电容的电压输出、因此任何通过 Q3的反向电流都应该会导致 DGATE2关闭、根据数据表的8.3.2.1节

"这种闭环调节方案可在反向电流事件中支持平稳关闭 MOSFET、并确保零直流反向电流。"  

因此、在两个电源进行 OR 运算时、充电器电压比电容组高3V、如果不受限制、将下降到电容组的电压。 在本例中、如果存在反向电流、则该电压将非常接近电容组电压、但数据表指出线性比较器将在发生反向电流事件时终止 DGATE。 除非我在此过程中错过了其他条件？ 我目前正在重新阅读数据表、以确定是否漏掉了任何东西。

托尼

尊敬的 Tony：

反向电流时 DGATE 关闭的速度有多慢？ 例如、当 RDSON 为1.5mR 且反向电流为1A 时、DGATE 需要多长时间才能关断？  [/报价]

当反向电流幅度小于[V (AC_REV)/RDS (ON)]阈值时、线性栅极控制环路需要大约几毫秒的时间来调节栅极并将其拉低以阻断反向电流。  

• VOUT1连接到什么？ 正如您已经对共漏极点进行了或运算、  由于电容组通过 Q1和 Q4直接连接到充电器、因此 HGATE1如何帮助打开/关闭充电电流？
• 我没有在方框图中获得感应电阻器的位置。
• 根据您的描述、我绘制了以下连接。 如果是的话，您能用正确的系统体系结构来帮助重新绘制下图吗？

如果您提供了准确的系统连接图、我们可以轻松为您提供支持。 另请根据需要使用波形。  

Praveen -请参阅随附的。 我制作了电路的通用草图、希望它能有所帮助。  SYS 输出是来自电容器组的功率、用于为系统供电。 该电源通过 Q4进行切换。

充电功率进入 Q1、并且当充电控制识别到功率时、它打开 Q2 (1秒延迟)。 一旦充电电源打开(在 Q2打开之前)、Q3 DGATE (VGS)就会变为零并保持不变、正如我所预期的那样。 当 Q2打开时、Q3 DGATE 保持在0V。 然而-当 Q2关闭时(VGS 在0V 时测量)、Q3 DGATE 开始以4V 至8V 的锯齿波(205.4Hz)振荡。 在此期间、我看到来自电源的1A 电流将通过 Q3 (Q2 HGATE = 0V)。

尊敬的 Tony：

感谢大家的详细讲解、

理想情况下：1)在 Q2开启之前、2)在 Q2关闭之后(之前曾开启一段时间以便为电容器充电)、Q3 DGATE 行为应与我们预期所有节点上的电压相同、 对吧？  

我假设当 Q2关闭时、在上述第二种情况下共享的波形为 Q3 DGATE。 这种 DGATE 开/关行为可能由以下原因造成、

• 电容器组充电至接近电源电压
• 电源电压具有明显的纹波、因为 当电源电压>电容器组电压时会出现反向电流、而当电源电压< 电容器组电压时会开启 DGATE。

尝试在 U1的输入端(电源的输出端)添加更多电容、DGATE 振荡应消失。

您好 Praveen：

1. 当充电器电源输入时、Q3会立即关闭、因为充电电压会导致通过 Q3产生反向电流。
2. 如果我关闭并恢复充电电压(在此事件期间 Q2关闭)、则 Q3会重新开启、并在充电电压恢复时关闭。
3. 如果我打开 Q2：
   1. 充电电压降至电容组电压(恒流源)、但- Q3保持关断。 我认为、由于 Q2上~9mv 的下降、有一个稍高的电势、使得 OR 点比 Q3的源高9mV。
   2. 如果 Q3在 Q2打开前关闭、在 Q2打开时保持关闭、我看不到与您的解释相关、可能是我读错了。  

我用于为电容器充电的电源只有50mV 的最大纹波。 Q2关断时、充电器电压会立即(应为微秒级时间标度) 比电容组电压高3V 到4V -纹波应该对这种情况没有影响、因为我们提高了几伏特。 这应该足以使 Q3保持关闭状态。 向 U1的输入端添加大容量电容只会使上升速度减慢一小部分。 它实际上在输入端已经有20uF 的电容。 我将尝试在周末对其进行更多的测试。

过滤 Q2的栅极信号是否有帮助？

我将看到我是否可以在输入端放置120uF。 我将在周末后向您提供最新信息。

您好、Tony、让我回顾您的评论、明天再和您联系。

您好 Praveen—有任何关于此问题的信息吗？

尊敬的 Tony：

1. 当充电器电源输入时、Q3会立即关闭、因为充电电压会导致通过 Q3产生反向电流。
   1. 在这种情况下，Q2是否保持关闭？ 如果愿意、Q3 OFF 是预期行为  
2. 如果我关闭并恢复充电电压(在此事件期间 Q2关闭)、则 Q3会重新开启、并在充电电压恢复时关闭。
   1. 是的、当充电输入被关闭/移除时、那么 Q3将打开、因为 Q3漏极上没有更高的电压连接、因此没有反向电流。  连接充电输入后、Q3会关断以阻止反向电流。 这是预期行为。  
3. 如果我打开 Q2：
   1. 充电电压降至电容组电压(恒流源)、但- Q3保持关断。 我认为、由于 Q2上~9mv 的下降、有一个稍高的电势、使得 OR 点比 Q3的源高9mV。
      1. 是的、Q2和 感应电阻器上的压降会使 Q3源极的电压低于 Q3漏极的电压、从而导致 Q3 FET 拓扑关闭。 预期的行为。  
   2. 如果 Q3在 Q2打开前关闭、在 Q2打开时保持关闭、我看不到与您的解释相关、可能是我读错了。  

Q2关闭时，充电器 电压立即(应是微秒级时间刻度)高于电容组电压3V 至4V -纹波应该对这种情况没有影响，因为我们的电压要高几伏。 这应该足以使 Q3保持关闭状态。

您的理解是正确的。 如果充电电压上升3V 至4V、则 Q3栅极应关断以阻止反向电流。 请分享 在 Q2关闭时捕获的以下信号的波形- Q3栅极、Q3漏极、Q3源极、Q2栅极、  

您好、Tony、前两个波形中的红色信号是什么？ 第一个波形源中的红色信号是 Q3还是第二个波形漏极中的红色信号？

蓝色为 Q2漏极。 图像1红线是 Q3的漏极、图像2红线是 Q3的源极。  

谢谢 Praveen。

是的、蓝线是 Q2栅极。  

目前、我与 Q2栅极串联5.6欧姆。 我将增大该电阻和/或添加一个缓冲电容器、然后进行一些测试。 我会 在今天结束时发布我的调查结果。  

尊敬的 Tony：

我们在 TI 印度的节日将持续到10月24日。 将于10月25日返回办公室。 请期待响应出现延迟。