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[参考译文] BQ25723EVM:开关 MOSFET Vgs 阈值

Guru**** 1624165 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD17578Q3A, BQ25713, BQ25723, CSD17308Q3, BQ25723EVM, CSD18543Q3A
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/1220938/bq25723evm-switching-mosfet-vgs-threshold

器件型号:BQ25723EVM
主题中讨论的其他器件:BQ25713BQ25723CSD17308Q3、CSD17578Q3A CSD18543Q3A

最初移动电源设计使用 bq25713EVM 电路。 由于 bq25713不可用、bq25723 IC 被引入了 bq25713EVM (tidrxq7)参考设计。  

对于 bq25713EVM 、开关 MOSFET Q1、Q2、Q3和 Q4列为 CSD17308Q3。 Vgs (阈值)在1.3V 下列出。  

(对于 bq25723EVM、开关 MOSFET Q1、Q2、Q3和 Q4列为 CSD17578Q3A。 Vgs (阈值)列在1.5V 时。)

使用单节锂离子电池配置、Vbus = 20V、单节电池充电、然后在 Vbus =20V 时放电、Q1在3/10个单元上发生故障。 更换 MOSFET 和循环使用故障部件并不会引起其它 故障。 但是、后续版本(每个版本15个单元)会产生4至5个 MOSFET (Q1)故障。 在充电结束和开始放电(电池电压 = 4.2V、Vout=20V)时发生故障。  

MOSFET 故障显示低阻抗。  

示波器屏幕截图显示 Q1的漏极处具有29V 的峰值电压。  

更换发生故障的 MOSFET 似乎可以正常工作、但经过返工的单元似乎也以同样的速度(30%)发生故障。  

为了快速解决问题,我们  将新的 MOSFET CSD18543Q3A 替换为 Q1、Q2、Q3和 Q4。  但是、在单节锂离子电池配置中、移动电源放电存在问题。

电池可以从充满电状态开始放电、直至完全放电状态(2.8V)。

但是、如果在低于3.7V 的电池电压下开始放电、则放电无法启动(电池电压< 3.7V、Vbus =5V)。

该电路使用 bq27513EVM 电路驱动 Q2导通(REGN 电压通过 NPN 将 Q2栅极驱动为高电平、肖特基二极管关断 Q2栅极)。   

如果移除 NPN 和肖特基二极管并用跳线直接将 Q2栅极连接到 LODRIV1 (bq25723的引脚29)替换、则限值会降至3.4V。  

在3.4V 下、电池无法开始放电。  

仅用  CSD17308Q3替换 Q2后、该单元能够以任何电池电压(甚至低至2.8V)开始放电。  

两个主要问题:

1.出现原始 MOSFET 故障的可能原因是什么?

2、 IC 的驱动电压和替代的 MOSFET 的 Vgs 阈值被误解了什么 ?  

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    您好:Rogelio、

    分配到该家庭的这名 TI 员工已经休假、下周早些时候将与您联系。  

    此致、

    雅各布

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    您好:Rogelio、

    除了我们的标准 EVM、您似乎在使用新的栅极驱动电路。 这可能是产生这些问题的原因。  

    我还对放电电平感到困惑。 Q1-Q4是开关 FET、放电曲线主要与 BATFET 相关、而不是 Q1-Q4。

    您能和我们分享一下原理图吗?

    此致、

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    否。 这不是问题。

    该电路正在 USB-Type C 移动电源应用中使用。  USB 电源控制器 IC 与 bq27523通信。 移动电源在20V 的输入电压下充电、在充电终止时降压到4.2V 的单节电池电压。 然后、移动电源以20V 放电、此时锂离子电池的电压升至20V。  电路在 bq27513EVM 中使用 Q2栅极驱动器电路、但驱动电路被移除。    使用了从引脚29 (LODRV1)到 Q2的直接连接。 根据 bq25723EVM 直接驱动所有其他 MOSFET。 BATFET 完全导通、VSYS = VBAT。 当初始电芯电压大于3.4V 时、该应用可以进行放电(Vout = 20V)。 它可以持续 放电至2.8V 的电池电压。 这很好。 但是、如果初始电池电压为3.4V、则 bq25723将无法驱动 Q2。 这就是问题所在。 在高/初始电流浪涌时、电池电压不会下降或下降。 电路与下面所示的 EVM 相同。  

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    您好:Rogelio、

    感谢您的澄清。 我现在了解您在 OTG 模式下操作充电器。 有两个参数用于指定 电池工作范围。 启动 OTG 运行的最小电池电压典型值为3.55V。 如果启动、 OTG 可以继续运行、直到电池电压降至2.4V 典型值以下。   

    此致、