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[参考译文] TPS23770:次级侧 MOSFET 故障。

Guru**** 2386620 points
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/1215009/tps23770-secondary-side-mosfet-failure

器件型号:TPS23770

您好!

我们的 PoE 设计面临一个问题、在隔离型反激式降压转换器拓扑中、次级 MOSFET 出现故障(源漏短路)。  

当我们测量 U19 MOSFET 的漏极和栅极时、我们观察到电压尖峰。  

附上原理图片段和示波器图像供您参考。

 MOSFET 发生故障的根本原因可能是什么?

提前感谢您。

e2e.ti.com/.../PoE-Design-MOSFET-Short-Issue.pdf

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    尊敬的 Alen:

    感谢您与我们联系!

    我认为这可能是由功率回路和栅极驱动回路共享的共源电感/电阻导致的。 此外、变压器绕组的漏电感 也会导致过冲。

    我看到您这里有两个 BZX84C18-7-F 18V 齐纳二极管。 它们应该有助于钳制 Cgs 电压。

    此致、

    帝昂

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    您好!

    感谢您的答复。

    那么、该过冲是否会导致 MOSFET (U19)发生故障?

    如果是,是否有办法解决这一问题?

    此致、

    阿伦

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    尊敬的 Alen:

    如果 Vgs 波形为真(忽略耦合到探头的噪声)、则可能由于过冲高于20V 而损坏栅极氧化层。  

    您还能测量 U19的漏源电压吗? 您可能会尝试添加 RC 缓冲器来吸收漏电/杂散电感中存储的能量、以便减少电压过冲。  

    此致、

    帝昂

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    尊敬的 Diang:

    附加了 U19的漏源电压 snip 以供您参考。

    我们尝试了阻值为10 Ω 和2200pF 的 RC 缓冲器、这是 TI 已经建议的、但我们没有观察到波形有任何改进。 因此、提出一些其他 RC 缓冲器值来解决这一问题。

    此致、

    阿伦

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    尊敬的 Alen:

    SI4840DY-T1-E3的额定电压为40V、最好将电压限制在额定值的80%- 90%以下。

    RC 缓冲器电路用于减轻 VDS (off)过冲。 这可能与杂散电感有关、具体取决于布局和变压器漏电感。 《功率级设计器用户指南》有一些计算方法(www.ti.com/.../slvubb4b.pdf)、但实际上、有时需要在实际测试中调整 RC 值。  

    RC 缓冲器需要与路径长度最短的 FET 放置、以减少杂散电感。 您可以稍微增大 C 或减小 R、以查看是否有任何可以改进的地方。

    此致、

    帝昂

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    尊敬的 Alen:

    由于我们有一段相对较长的时间没有收到您的响应、我现在将关闭此主题。 如果您还有其他问题、请回复或打开新的主题帖。

    此致、

    帝昂