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[参考译文] TPS2491:设计48V 电池供电电机驱动器的电流限制电路

Guru**** 1860360 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS1685, TPS2491
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/1431274/tps2491-designing-a-current-limit-circuit-for-a-48v-battery-powered-motor-driver

器件型号:TPS2491
主题中讨论的其他器件:TPS1685

工具与软件:

您好、E2E

我正在为下面的原理图设计一个电流限制电路、希望获得针对此应用选择最佳 IC 和电路的建议。

电源是一个48V 电池、能够提供数百安培电流、负载由电机驱动器和其他高电容设备组成。
为避免电池 BMS 因浪涌电流而关闭、当 SW1关闭时、电流限制器必须有效控制浪涌。
值得注意的是、SW1可以随时激活。 这个应用的设计防止我改变限流电路和 SW1的顺序。  

 

应用要求

  • 电池电压范围(VBAT): 42V–57V
  • 最大负载电流: 20A
  • 浪涌电流限制(BMS): 100A、持续1ms
  • 最大容性负载: 10、000 µF
  • 最长浪涌特性时间: 小于1秒

 

为此、我已经对 TPS249x 系列热插拔控制器进行了评估。 然而、我不确定它是否是该电路的理想选择。 由于限流器始终连接到电池、因此即使 SW1开路、它也会保持工作状态。 当 SW1关闭时、限流器不会参与启动序列、但可能会因浪涌电流高而关断。

对于 TPS249x 系列是否最适合本文档、或者是否有比热插拔控制器更合适的方法来使用其他技术、我将不胜感激。

 

提前感谢您的建议和想法。

此致、
Sam

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    您好 Sam、

    您可以在原理图中将 TPS249x FET 用作 SW1。

    您可以检查适用于您的应用的 TPS1685。 它集成了适用于高电压应用的高侧 FET。

    您还可以轻松堆叠它们、从而实现有效的电流共享。 请告诉我您对 TPS1685和 TPS249x 的看法。

    谢谢  

    Amrit  

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    尊敬的 Amrit:

    感谢您的建议!
    可能我对 SW1有点不清楚。 该开关是 系统中的电磁紧急停止接触器。 我无法将此器件更换为基于 FET 的器件。
    电流限制器必须对 SW1的打开和关闭做出反应。
    使用 TPS249x 的问题是、在这种设置下它不是真正的热插拔、因为它直接连接到电池、因此始终处于工作状态、从而始终处于启用状态。
    当 SW1关闭时、我相信会发生以下情况:
    1. TPS249x 的输出电压将突然下降。
    2. TPS249x 将会看到这种情况下会关闭 FET、如数据表的第7.4.4节所述。
    3.如果使用 TP2491、它将在一个复位时间后进行一个启动序列。

    我发现有点计数器比较直观、每次 SW1关闭时、限流器始终断开。 我想知道是否有其他方法可以解决此问题。

    TPS1685看上去非常有希望。 您是否了解量产时间?

    此致、
    Sam。

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    尊敬的 Amrit:

    关于热插拔控制器或其他 IC´s 的后续问题。
    是否有任何具有两个不同限流值的 IC?一个在启动期间、另一个在 FET 完全导通时?
    在此应用中、我想使用较小的电流(假设为1A)为电容器充电、但在启动序列结束时允许电流为20A。  
    此应用中的充电时间最长可达1秒  

    此致、
    Sam

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    您好、Soren、

    我们使用 dVdT 启动来为电容器充电。 器件缓慢导通、允许为电容器充电。

    我们仅在稳态运行期间具有电流限制。

    谢谢  

    Amrit  

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    尊敬的 Amrit:

    当然、这是有道理的。 谢谢你。
    如果电容未按预期那么高、是否有一种巧妙的方法来快速为栅极充电?
    假设我将 dVdT 速率配置为在一秒内为电容500uF 充电。(这里只是一个示例)
    而如果电容为250uF、则充电速度会更快、但外部栅极电容(C_dVdt)的充电仍将对栅极充电。  我想这将导致即使电压已经被充电至 Vin、MOSFET 仍然处于 dv/dt 模式。 是这样吗?
    是否有干净的电路会在输出电容充电后"停止"dVdT 模式?

    此致、
    对不起

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    您好、Soren、

    您的电路中是否存在输出斜坡较慢的潜在风险?

    我建议您使用 TPS2491设计计算器进行检查。

    谢谢  
    Amrit  

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    尊敬的 Armit:

    没有风险。 唯一的问题是、应用的其余部分必须等待该1秒后才能获得高功率。

    此致、
    对不起

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    您好、Soren、

    不会是1秒 使用 dVdT 电容器将有助于降低浪涌电流并保护外部 MOSFET。