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[参考译文] LM5176:LM5176

Guru**** 2386600 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27714, LM5176, CSD19532Q5B, CSD18540Q5B
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/1364053/lm5176-lm5176

器件型号:LM5176
主题中讨论的其他器件: CSD19532Q5B、UCC27714、 CSD18540Q5B

尊敬的 TI 团队:

我们将 LM5176用于其中一种应用。

我们想了解以下几个问题  

1)您能说明一下我们,高侧 MOSFET (HDRV1或 HDRV2)将继续保持打开(例如100%占空比)吗?

升压、降压或任何其他模式。

2) 2)如果是、当上部 MOSFET 继续(100%)导通(例如 LO 保持关断)时、BOOT 电容器将如何充电?

3) LM 5176是否能够驱动并联 MOSFET 拓扑(即4或5个 MOSFET 并联以增加电流容量)?

我们将 CSD19532Q5B 该 MOSFET 用于并联拓扑。

4) 4)您能给我们分享以下几个波形吗?

  i)所有模式(例如降压、升压任何其他模式)的 HDRV1和 LDRV1波形

 II) 所有模式的 HDRV2和 LDRV2波形(例如降压、升压任何其他模式)

 iii) 所有模式(例如降压、升压任何其他模式)的电流检测(即 CS 和 CSG)波形。

注意:我们已查看 EVM 详细信息、但尚未找到上面相同的波形、因此您能否分享这些波形。

谢谢!

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    尊敬的 Shankar:

    感谢您使用 E2E 论坛。

    回答您的问题:

    1) 1)是、LM5176支持100%占空比。

    2) 2)一旦引导电容器的电荷变为低电平、中间会添加一个再充电周期

    3) 3)是的、LM5176可驱动并联 MOSFET -对于并联 MOSFET 的数量、请考虑栅极驱动器的驱动能力和所用 MOSFET 的栅极电荷

    4) 4)很抱歉、我只有数据表和 EVM 用户指南中显示的可用波形。
    也许您可以选取其中一个 EVM 然后捕捉所需波形。

    此致、

     Stefan

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    您好、Stefan、
    感谢您的支持。

    1) 1)注意到。
    2) 2)您能否说明如何在中间添加充注循环路径? 引导电容器的充电(尤其是在100%占空比下)的确切路径是怎样的?  
    3) 3)这样的话、考虑到 LM5176的驱动能力、我们认为最大输出电流(比如60A 到80A)将仅依赖外部 MOSFET 和电感器、这是否正确?
    4) 4)注意到了。
    5) 5)如前所述、我们计划 并联使用 CSD19532Q5B 该 MOSFET (假设是5或6并联)您能否确认 LM5176是否可驱动此 MOSFET?  

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    尊敬的 Shankar:

    需要考虑两个因素

    1. LDO 驱动能力、可为栅极驱动器供电:

    I_Gate = f_SW  (Qg)

    Qg (CSD19532)= 44nC  (栅极电压为7V 时的最大值)

    I _Gate [300kHz)= 13.2mA

    在导通时钟周期内进行2 MSOFET 开关、因此1个 MOSFET 需要26.4.2mA 的平均电流(无并联)

    LDO 的电流限制为65mA -> 2并联的 MOSFET 可由 LDO 供电

    2.闸极驱动强度

    驱动器峰值拉电流= 1.8A

    Qg = I * t

    T = 24ns 转换时间<-此值需要根据并联 MOSFET 的数量进行调整-因此转换时间会变长、因此转换损耗也会变大。

    因此、如果需要并联2个以上的 MOSFET、则应使用外部驱动器或使用多相设计。

    此致、

     Stefan

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    谢谢 Stefan 的回答。
    你的回答很好。

    考虑到这一点、我们将使用外部驱动器(UCC27714)来驱动并联 MOSFET (5或6)。
    请您确认  
    1) 1) UCC27714和 LM5176组合是否合适? (要考虑所有情况、例如100%占空比、升压、降压等)
    2)另请告知我们 UCC27714适合5或6 MOSFET 驱动容量(请考虑相同的 MOSFET  CSD19532Q5B )

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    尊敬的 Shankar:

    驱动器需要支持100%占空比。

    外部驱动程序不属于我们的团队。 也许你可以启动一个新的主题来询问该问题、以便相应的团队可以回答。

    此致、

     Stefan

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    您好、Stefan
    好的、他说。

    1) 1)在 LM5716中、您能否解释一下如何在中间添加充电周期路径? 引导电容器的充电(尤其是在100%占空比下)的确切路径是怎样的?  显示了100%期间的路径。

    2) 2)  我们的理解是否正确:考虑到 LM5176的驱动能力、最大输出电流(假设为60A 至80A)将仅取决于外部 MOSFET 和电感器?


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    尊敬的 Shankar:

    1.

    很抱歉、我没有提供更详细地显示充电的图表。

    那么、让我用语言进行描述。 假设您处于升压模式、则高侧降压 MOSFET 的导通时间为100%。

    如果降压侧的引导电压低于阈值、将在降压侧之间添加一个特殊周期、以便为降压侧的引导电容器充电

    2.  

    是的、这是正确的。

    此致、

     Stefan

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    感谢 Stefan 的答复。

    1 =>好的说、如果您能在任何纸上绘制图表并显示路径、也是可以的。
    此外,正如你提到的,将添加一个特殊的周期(它的最长持续时间和它的增加频率是什么).

    2.感谢您确认此最大电流。

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    尊敬的 Shankar:

    希望这有助于(展示了为 BOOT1和 BOOT2电容器充电的路径:

    如前所述、一旦电压低于特定电平、它将再次充电、因此由自举电容器和 MOSFET 栅极的漏电尤其重要。

    此致、

     Stefan

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    您好、Stefan、
    这与上述相同系统是连续的。  
    我们在 SW1和 SW2上看到该异常波形(负载为25A)、但直到23A 时才能看到这种现象。

    可能是什么原因?
    SW2波形:
      

    SW1波形;

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    尊敬的 Shankar:

    您能否在一个图中探测 SW1、SW2和 VIN。

    此致、

     Stefan

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    您好、Stefan、
    我们已经尝试过、但问题是、当我们尝试在同一张图上获取 SW1、SW2和 VIN 等时、IC 受到损坏、因此我们单独采取了赔偿。
     

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    尊敬的 Shankar:

    这很令人困惑、对我来说也没有意义。

    我还想说上面的最后一个示波器图被否定了-您能否检查连接点和极性。

    此致、

     Stefan

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    您好、Stefan、
    为避免产生混淆、我们忽略上面的内容。 您至少可以在下面检查 SW1和 SW2波形。

    23A 负载以上的 SW1波形


    23A 负载以上的 SW2波形



    问题1:C Ould 您确认 SW2振铃的原因是什么
    在23A 以上负载和具有20A 负载的相同电路中、SW2上没有振铃。

    Q2:重要的音频声音。
    在23A 负载以上、有一些音频声音(TIK-TIK TIK...) 然后在 SW1、SW2波形上观察。
    仅供参考、我们将 CBOOT 从470nF 增加到1uF、直至面临同样的问题。


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    尊敬的 Shankar:

    问题1:

    由于电路板上存在寄生虫、振铃看起来像过冲。

    有几个选项可以改进这一点:

    -首先布局对这方面有很大的影响

    -添加栅极电阻以降低开关速度(栅极电阻通常在1到10欧姆范围内)

    -添加缓冲器-另请参阅 https://www.ti.com/lit/ta / ssztbc7/ssztbc7.pdf

    -添加一个与 MOSFET 的体二极管并联的二极管

    更多信息:

    https://www.ti.com/lit/an/slyt465/slyt465.pdf

    https://www.ti.com/lit/an/slva255/slva255.pdf

    https://www.ti.com/lit/an/slpa010/slpa010.pdf

    问题2:

    音频可由过冲触发。

    该电压由电感器或陶瓷电容器生成。 要了解源是什么 、一种好的方法是使用一些较短的柔性导线连接电感器、并将其从电路板上取下。 如果噪声消失、那么电感器的噪声效果也是某些电容器中最理想的噪声。

    此致、

     Stefan

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    尊敬的 TI 团队:

    您能告诉我们吗?

    Q1:对于 LM5176、当 VIN 24、VOUT 12V (降压模式)时

     HDRV1 =>它是否会是50%的占空比?

    HDRV2 =>它是否占空比为0%(流过 MOSFET 体二极管的电流)?

    这是我们的理解是否正确?

    Q2:对于高于 VIN 和 VOUT 的情况、HDRV2的 HO wrt com 引脚之间的电压会是多少?

    Q3:也随着负载电流增加、是否会对 HDRV1和 HDRV2占空比值产生任何影响?

    Q4:针对 VIN6V 和 VOUT 12V (升压模式)重复 Q1、Q2和 Q3?

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    尊敬的 Shankar:

    答案已与您的问题对应

    问题1:

     HDRV1:50%

     HDRV2: 100%(为了避免电流通过体二极管、因为这会产生很大的损耗、 软启动期间除外)   

    Q2 + Q4:

    将是0V 或相对于 SW 的 VCC (取决于 MSOFET 是打开还是关闭

    Q3 +Q4:  

    仅在转换期间不在静态模式下-占空比取决于输入和输出电压

    第4季度- Q1:

     HDRV1:100%

     HDRV2:50%  

    此致、

     Stefan

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    您好、Stefan、
    在遇到所有这些问题之后、我们最终决定使用 TI LM5176 EVM 板进行测试、我们观察到以下尖峰问题。

    我们保留了与 TI EVM 建议相同的元件、但使用了两个 MOSFET CSD18540Q5B (在两侧、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7和 Q8都被并联)、以实现更高的电流。


    下面是17V 输入和输出为12V 时的 SW1波形。



    Ve 尖峰电压与以上波形相差~26V
    -ve 尖峰电压是 上面波形的~μ V-3.5V


    供参考:

    1) 1)为了减少此尖峰、我们添加了缓冲器  
      I) R=> 3R3、C=> 4n7
      ii) R=> 4R7、C=3n3

    2)还尝试将栅极电阻从0增大到10欧姆  

    3)还尝试添加二极管 D1和 D2  (SS220LWHRVG)  改善该尖峰、但添加该尖峰后没有改善。


    完成所有这些试验后、以上是我们实现的最佳波形。  

    问题1:您能告诉我们如何减少+ve 和-ve 侧的尖峰吗?
    问题2:在 SW1点可以承受 LM5176的最大 Ve 尖峰电压是多少?



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    尊敬的 Shankar:

    在该测试期间、输入输出电压和负载电流是多少?

    您可以放大以便查看下降沿和上升沿的过冲振铃/波形吗。

    您能否分享一张显示您如何连接探头的照片。

    此致、

     Stefan