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[参考译文] TPSI3050:使用 TPSI3050进行设计

Guru**** 1546410 points
Other Parts Discussed in Thread: TPSI3050, TPSI3052, TPSI3050-Q1, TPSI3052-Q1
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/1361638/tpsi3050-designing-with-tpsi3050

器件型号:TPSI3050
主题中讨论的其他器件: TPSI3052、、、 TPSI3052-Q1

团队、您好!
我们计划使用 IC TPSI3050设计电路。
您能否确认引脚 PXFR 的使用情况。
数据表显示它控制到 VDDH 引脚的功率传输。
请更正我的错误。
可以获得的最大占空比为93%。
这是否意味着 VDRV 引脚在25us 的7%时间内将处于低电平?
数据表中显示"将 EN 引脚设置为逻辑低电平会导致 VDRV 驱动为低电平。"。
那么、如果我们为 EN 引脚提供3.3V 电压(100%导通时间)、VDRV 是否也会100%开启?
如果电源传输的时间为93%、那么 VDRV 引脚如何能够100%开启?

在我们的应用中、我们需要双向电流。 因此、如下图所示、我们计划使用背对背 FET。


MOSFET 器件型号为 IPTC011N08NM5。
我们需要器件100%准时。


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    Sv、您好!

    感谢在 E2E 上联系我们的团队! 不要担心电源传输占空比、只需在计算器工具中输入系统规格并查看电源传输选项卡即可。 TPSI305x-Q1传输功率(由 RPXFR 设置)、该电荷存储在 CDIVx 中。 每次 TPSI305x-Q1驱动 MOSFET 时、它都会从 CDIVx 吸收电荷、因此必须充分调整 CDIVx 的大小以最大程度地减小压降。  

    [quote userid="593979" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1361638/tpsi3050-designing-with-tpsi3050这样、如果我们为 EN 引脚提供3.3V (100%接通时间)、VDRV 是否也可以100%接通时间?

    是的、100%将 EN 设置为高电平也会100%将驱动器设置为高电平。 EN 上的占空比直接对应于 VDRV 上的占空比。

    对于所选的背对背 MOSFET、我看到 每个 CDIVx 至少应为1.5 µF。 各种功率传输电平对应于不同的启动时间、恢复时间和可能的最大开关频率、下面以粉色突出显示。

    此致、
    T·陈


    固态继电器|应用工程师

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    团队、您好!
    感谢您的答复。
    如果我正确理解了您的回答、自举电容器(CDIV1和 CDIV2)将在25uS 的剩余6.7%时间内向 MOSFET 栅极传输能量。
    请更正我的错误。

    此外、数据表还说明、VDRV 引脚可提供高达1.5A 的电流、并且可灌入3A 的电流。
    VDRV 的电源来自 VDDH 引脚、该引脚由 VDDP 引脚供电。
    该器件充当升压转换器、从 VDDP 引脚上的5V 到 VSSS 和 VDDH 引脚上的10V、因此输入电流必须非常高才能获得1.5A 输出电流。 在数据表中、它仅与40mA 有关。
    您能否确认相同之处?
    我们计划在 VDDP 引脚上提供3.3V 电压。

    我们计划使用的 MOSFET 为 IPTC011N08NM5。
    您能不能在三线模式下确定 CDIV1和 CDIV2的值的大小?
    在我们的应用中、我们有背对背 MOSFET。
    此外、我们还有 TPSI3050和 TPSI3052。
    哪一款更适合我们的应用。

    MOSFET 用于开关48VDC。
    因此、当 MOSFET 导通时、VSSS 引脚将处于48V、而 VDDH 引脚将处于48+10VDC。
    这有什么问题吗?
    我希望由于次级侧是隔离的、因此我们不会有任何问题。
    您能否确认相同之处?


    三线模式下、通过 EN 引脚的最大电流是多少?

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    Sv、您好!

    感谢您的答复。  

    如果我正确理解了您的回答、自举电容器(CDIV1和 CDIV2)将在25uS 剩余6.7%的时间内将能量传输至 MOSFET 栅极。
    如果我错了,请更正我。

    您可以忽略25-µs、这与驱动器开关时序无关。  我们可以将开关 MOSFET 建模为电容器(CVDRV)充电和放电、该值由总栅极电荷(Qg)除以驱动器电压(VDRV)决定。 每次我们开启 MOSFET 时、这就等同于将 CVDRV 充电至10V。每次我们关闭 MOSFET 时、我们都会对 CVDRV 进行放电。  

    此外,数据表指出,VDRV 引脚可以提供高达1.5A 的电流,并且可以灌入3A 的电流。
    VDRV 的电源来自 VDDH 引脚、该引脚由 VDDP 引脚供电。
    该器件充当升压转换器、从 VDDP 引脚上的5V 到 VSSS 和 VDDH 引脚上的10V、因此输入电流必须非常高才能获得1.5A 输出电流。 在数据表中,它仅与40mA 有关。

    当 TPSI305x-Q1将 VDRV 驱动为高电平时、它基本上会将 VDDH 连接到 VDRV。 TPSI305x-Q1将 VDRV 驱动为低电平时、会将 VDRV 拉至 VSSS。  峰值拉电流和灌电流(1.5A/3.0A)可以估算上拉/下拉的内部电阻。

    我们计划使用的 MOSFET 是 IPTC011N08NM5。
    您可以在三线模式下确定 CDIV1和 CDIV2的值吗?

    在计算器工具中、我将获取2个 Qg = 2个226 nC = 446 nC。

    实现 TPSI3050-Q1 ,可能应该使用 CDIV1 = CDIV2 = 2  µF 。  

    实现 TPSI3052-Q1 ,可能应该使用 CDIV1 = 1.5 µF 、CDIV2 = 4.7 µF  。  

    另外,我们有 TPSI3050和 TPSI3052。
    哪一个将更适合我们的应用。

    我认为这将更多地取决于您需要多少 MOSFET 增强、这取决于 MOSFET 需要处理的功率大小。 我看到 VGS = 10V 和 VGS = 15V 之间、RDSON 中的差值小于0.1-mΩ、因此我认为任一 TPSI305x-Q1器件都可以。

    MOSFET 用于开关48VDC。
    因此、当 MOSFET 导通时、VSSS 引脚将处于48V、而 VDDH 引脚将处于48+10VDC。
    这有什么问题吗?
    我希望由于次级侧是隔离的、因此我们不会有任何问题。
    您能确认相同吗?

    可以确认这没有问题。

    三线模式下通过 EN 引脚的最大电流是多少?

     MΩ 下的 MΩ 看到1 μ F、因此3.3V/1 μ s = 3.3-µA

    此致、
    T·陈


    固态继电器|应用工程师

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    您好,Tilden,
    感谢您的详细答复。

    当 TPSI305x-Q1将 VDRV 驱动为高电平时、它基本上是将 VDDH 连接到 VDRV。 TPSI305x-Q1将 VDRV 驱动为低电平时、会将 VDRV 拉至 VSSS。  峰值拉电流和灌电流(1.5A/3.0A)可以估算上拉/下拉的内部电阻。

    1)。 对于1.5/3A 电流、我仍有一些疑问。
    该电流是否是通过 VDRV 引脚流到背对背 MOSFET 栅极的输出电流?
    如果是、则必须通过 VDDP 引脚或自举电路对其供电。
    请更正我的错误。
    输出电流(到外部 MOSFET 的栅极)直接连接到 MOSFET 的导通时间。
    如果是、为了使外部 MOSFET 快速导通、我们能够获得的最大栅极电流是多少?

    2)。 在 TPSI305x-Q1器件的2线模式下、流经 EN 引脚的电流是多少?
    在3线模式下、即使 EN 为低电平、也会有10/15V 输出。 因此浪费了更多功率。
    我们计划使用2线模式。

    3)。 在2线模式下、当 EN 由8V 电源供电时、我们是否能够在 VDDH 与 v.r.t VDDS 下获得10/15V 的电压。

    4)。 我很好奇、同一款 TPSI305x-Q1 IC 可在2线和3线模式下灌入2种不同的电流。

    5). Panasonic 为其驱动器电路推荐了栅极电阻器、如所附片段所示。 我们计划在设计中使用 TPSI305x-Q1 (驱动器)和 IPTC011N08NM5 (MOSFET)。 您能否确认我们的设计是否需要该栅极电阻器? 如果需要、那么我们如何为我们的设计计算栅极电阻?



    正在查找您的回复

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    Sv、您好!  

    感谢您的答复。 我不在时库、因此未来的响应可能需要等到5月22日才会响应。 尝试现在在我的手机上回应,所以道歉,如果消息是简短的。

    1)。 对于1.5/3A 电流、我仍有一些疑问。
    该电流是否是通过 VDRV 引脚流到背对背 MOSFET 栅极的输出电流?
    如果是、则必须通过 VDDP 引脚或自举电路对其供电。
    请更正我的错误。
    输出电流(到外部 MOSFET 的栅极)直接连接到 MOSFET 的导通时间。
    如果是、我们能够获得的最大栅极电流是多少、从而使外部 MOSFET 快速开通?

    是的、拉电流由 CDIVx 提供。 最大栅极电流将是1.5A 拉电流、但也需要考虑栅极路径中的电阻。 我在数据表中看到典型值为1.6欧姆 Rg、因此我认为此处可能的最大电流是直接将 VDRV 连接到 MOSFET 栅极、而没有外部栅极电阻、即10V/(6.6欧姆+ 1.6欧姆)= 1.2A。

    2)。 在 TPSI305x-Q1器件的2线模式下、流经 EN 引脚的电流是多少?[/报价]

    在手机上发送照片时遇到问题、但这取决于 PXFR、数据表的"电气特性"部分和计算器工具的"功率传输"选项卡显示了确切的值。

    3)。 在2线模式下、当 EN 由8V 电源供电时、我们是否能够在 VDDH 与 v.r.t VDDS 下获得10/15V 的电压。[/报价]

    假设这意味着 w.r.t VSSS、但是的。 VDDM、VDDH、VDRV 始终与.r.t VSSS 配合使用。

    4)。 我很想知道、同一个 TPSI305x-Q1 IC 可以在2线和3线模式下灌入2个不同的电流[/引述]

    在两线模式和三线模式下、RDSON_VDRV 是相同的。 但在两线制模式下、电源传输仅在 EN 为高电平时发生、因此 CDIVx 必须在每次 EN 变为高电平时充电、而 VDRV 必须等待 VDDH 达到 VDDH_UV_R (3050为8.3V、3052为13V)。 因此、对于两线制模式、与三线模式相比、峰值拉电流更低、在该模式下、VDDH 充电电压最高可达10V/15V。  

    5)。 Panasonic 为其驱动器电路推荐了栅极电阻器、如所附片段所示。 我们计划在设计中使用 TPSI305x-Q1 (驱动器)和 IPTC011N08NM5 (MOSFET)。 您能否确认我们的设计是否需要该栅极电阻器? 如果需要、那么我们如何为我们的设计计算栅极电阻器?.
    [/quote]
    [/quote][/quote]

    我不确定、通常栅极电阻会减慢开通时间。 您能否分享这张屏幕截图的来源? 假设它来自数据表。

    此致、
    T·陈


    固态继电器|应用工程师

    [/quote][/quote][/quote]
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    您好,Tilden,
    感谢您的答复。

    我们计划将 TPSI305x-Q1 (驱动器)和 IPTC011N08NM5 (MOSFET)用于我们的设计、此外、我们将使用两线模式设计并在下面随附的原理图快照。请在此原理图上检查此选定值。

    MOSFET Qg = 446nC

    最小和最大 VDRV 引脚电流(Iout 电流)是多少? 我们如何计算设计的 Iout 电流?

    Panasonic 为其驱动器电路推荐的栅极电阻器、如所附片段所示。 我们计划在设计中使用 TPSI305x-Q1 (驱动器)和 IPTC011N08NM5 (MOSFET)。 您能否确认我们的设计是否需要该栅极电阻器? 如果需要、那么我们如何为我们的设计计算栅极电阻?

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    您好、PREMA:

    感谢您的信赖。 我不在 timebank 工作、因此、在5月22日回来时、我会提供一个更深入的回复。 乍一看、这些 CDIVx 值看起来不错。  

    1.最小和最大 VDRV 引脚(输出电流)是多少? 如何计算设计的输出电流?

    让我在返回时检查一下。

    2.Panasonic 建议的驱动器电路栅极电阻器、如所附代码段所示。 我们计划在设计中使用 TPSI305x-Q1 (驱动器)和 IPTC011N08NM5 (MOSFET)。 您能否确认我们的设计是否需要该栅极电阻器? 如果需要、那么我们如何为我们的设计计算栅极电阻器?.

    除非您有意降低 MOSFET 的开通时间、否则我们不需要栅极电阻器。

    此致、
    T·陈


    固态继电器|应用工程师

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    您好,Tilden,
    感谢您的答复。

    对于 Iout 电流、我仍有一些疑问。

    最小和最大 VDRV 引脚电流(Iout 电流)是多少? 我们如何计算设计的 Iout 电流?

    2.我们通过此链接 https://sound-au.com/project245.htm 了解有关它们在 VDRV 到 VSSS 之间使用的二极管的 TPSI305x-Q1 (驱动器)的信息。 您能否确认我们的设计是否需要该二极管? 它们为什么使用该二极管?

    我们需要使用背对背 MOSFET 切换-15V。

    使用此二极管通过 TPSI3050切换负电压/GND 是否存在任何问题

    请参考所附图片或链接、并告知我。

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    您好、Prema、

    我是 Tilden 团队的另一名工程师、非常乐意提供帮助!

    为了说明 Iout 电流、可能由于名称而存在混淆。 为了帮助描述器件功能:

    在两线制模式下、TPSI3050-Q1将通过隔离栅缓慢传输电力、直到 Cdiv1和 Cdiv2充电。

    一旦两个电容器都充分充电(VDDH_UV_R 或约为8.6V)、它将使用内部 FET 将引脚7连接到引脚8 (将 Cdiv1、Cdiv2连接到 VDRV)。 此 FET 的阻抗基本上接近5-6欧姆、因此 VDRV 输出的最大栅极电流约为1.5A。 当发生这种情况时、电容器 Cdiv1、Cdiv2将耗尽、因为 VDDP 以足够快的速度跨隔离提供电流以保持其充电。 这对于驱动一个 MOSFET 是合适的、这是因为时间周期将非常短(几微秒或几毫秒)。

    我希望这有助于解释器件的功能。 它可以提供高栅极电流以快速导通 MOSFET (它不会卡滞、部分导通)。  为此、它会将能量存储在次级侧的自举电容器中、并需要一段时间来为电容器充电(具体取决于电容器大小和 PXFR 设置)。

    对于2)、外部二极管是可选的。 我认为没有必要、因为我们集成了类似的二极管钳位保护功能。 我们在任何测试中均未使用该  方法、但我知道这是添加到许多 MOSFET 栅极驱动设计中的常用方法。 因此、它可能作为一种额外的保护级别提供帮助、或者 可能为我们未考虑的异常状况提供保护。

    谢谢。

    亚历克斯

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    您好 Alex:
    感谢您的答复。
    应用手册 https://sound-au.com/project245.htm 建议添加一个二极管 D2以实现负电压保护。

    1)。 您能否解释一下这种负电压情况是什么?


    [报价 userid="158369" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1361638/tpsi3050-designing-with-tpsi3050/5208146 #5208146"]、外部二极管是可选的。 我认为没有必要、因为我们集成了类似的二极管钳位保护[/引述]

    我相信钳位二极管会将 VDRV 引脚保持在低于 VSSS 电压2V 的水平、但不会承受负电压。
    请更正我的错误。

    2)。 我们计划通过背对背 MOSFET 开关切换负电压和接地、MOSFET 使用 TPSI3050器件进行驱动。
    这样做有什么问题吗?
    3)。 在3线模式下、由于无论 EN 引脚条件如何、VDDH 引脚上都具有10V 的电压、因此我们计划使用2线模式。
    您能否确认、如果我们使用2线模式、它将具有更高的功效?

    正在查找您的回复

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    Sv、您好!

    感谢您的答复。  

    我认为钳位二极管可以将 VDRV 引脚保持在低于 VSSS 电压的2V,但不能对抗负电压。
    如果我错了,请更正我。

    VDRV 应具有体二极管以钳制在负方向、因此不需要 D2。

    2)。 我们计划通过背对背 MOSFET 开关切换负电压和接地、MOSFET 使用 TPSI3050器件进行驱动。
    这样做是否有任何问题?

    这一点应该没有问题、因为钳位会防止 MOSFET 意外导通。

    3)。 在3线模式下、由于无论 EN 引脚条件如何、VDDH 引脚上都具有10V 的电压、因此我们计划使用2线模式。
    如果我们采用2线制模式,您能否确认它的功效会更好?[/报价]

    2线制模式的功耗更低、因为 TPSI305x-Q1仅在 EN 变为高电平时传输电力。 由于 CDIVx 需要从零充电、因此需要进行权衡、这是较慢的开启时间。 您是否有任何开关频率或开通时序要求?

    此致、
    T·陈


    固态继电器|应用工程师