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[参考译文] CSD87352Q5D:降压转换器死区时间和击穿相关的波形问题

Guru**** 2379920 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/1450515/csd87352q5d-waveform-issue-asking-with-buck-converter-deadtime-and-shoot-through

器件型号:CSD87352Q5D

工具与软件:

您好、先生、  

晚上好。  

我有关于降压转换器死区时间测量和击穿的问题   

[问题]

当 LS MOS 关闭-> HS MOS 开启时、我测量 H/L 侧 MOS 栅极波形、观察到它完全重叠

[问题]

1、我看到 VSW 的波形已经变成了负值, 这是否意味着关断电流进入低侧体二极管?   (图1)

2.当我想调整到更快的 LSMOS 关断时间时、HS MOS Vgs 的振荡效果会比它好 (图2)

我尝试了下面的解决方案

   尝试1. LS 栅极电阻降至1R0

   尝试2. 删除 Vgs 并联电容

   尝试3. HS MOS 栅极电阻添加到3R3、自举电阻添加到3R3

   尝试4. 缓冲器更改为1R+472

3.为什么 LS MOS 门看不到在关闭状态下的米勒板? 我猜测这个原因是负电流  

4.哪一个波形更好?

您可以帮助提出这个问题,祝您愉快

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    您好、Fusheng、

    感谢您关注 TI FET。 两个波形的测试条件和配置是什么? 通常、两个 FET 开关之间会有一些死区时间。 在此期间、低侧 FET 的体二极管可能会导通、如开关节点上的负电压所示。 这是正常行为。 在许多应用中、不建议通过添加栅极电阻器和/或栅源电容器来减慢低侧 FET。 这是由于当高侧 FET 导通时、低侧栅极上存在 Cdv/dt 感应电压、从而将开关节点快速上拉至 Vin、这可能导致低侧 FET 在高侧导通时重新导通(即直通)。 您可以看到这种效应是低侧栅极波形上的电压升高。 当高侧导通时、驱动器 IC 需要强下拉电阻将低侧栅极保持在低电平。 任何增加的外部栅极电阻都会导致低侧栅极波形出现较大的凸点。 我会选择第二个波形、因为开关节点开关速度非常快、没有太多的过冲或振铃。 减慢高侧 FET 速度可以减少开关节点振铃和过冲、但可能导致更高的开关损耗。

    请参阅以下链接中的应用手册、了解减少同步降压转换器中开关节点振铃的技术。 如有任何问题、请告诉我。

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

    此致、

    约翰·华莱士

    TI FET 应用

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    尊敬的 John:   

    测试条件是由电子负载满载、  

    左侧 波形为原始波形、右侧波形为 PC372 no-pop

    ##################################################################################################################################

    但我尝试减小低侧 MOS Rg 和 Coss、高侧 Vgs 将观察到负向电压

    HS Vgs 波形不正常  

    此波形发生变化:  

    PC371、PC372 no-pop、(LS MOS CG)

    PR362 简化至 1R (LS MOS Rg)

      

    ##################################################################################################################################

    我在 PC371上弹出(1000pF)、并更改缓冲器(2R2+1000PF =>1R0+4700pF)

      

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    尊敬的 Fusheng:

    感谢您提供更多信息。 当 FET 由于 HS FET 共源电感而导通时、HS 栅极波形上通常会出现振铃和负骤降。 我认为、如果 SW 节点看起来正常、而电源块的温升在可接受的范围内、这不是值得担心的大问题。 您能提出以下要求吗:输入电压、输出电压、输出电流、FSW、输出电压、 等等 我还需要看到整个 SW 波形、因为它在最新的示波器屏幕截图中被截断。

    谢谢!

    John

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    尊敬的 John:  

    转换器规格:Vin = 12V、Vout = 1.8V、Iout = 33A、Fsw = 600kHz、L = 150nH 60A

    测试波形:Vin_max 13.2V 时为满负荷  

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    尊敬的 Fusheng:

    感谢您的更新。 从原理图中可以看出、有两个并联的电源块、即 PQ17和 PQ18、这应该没问题、但我会推荐以下链接中的应用手册、以了解有关并联 FET 的指南。 每个 FET 应具有自己的栅极电阻器、用于电流共享并防止两个并联 FET 之间出现栅极振荡。 该设计采用单个高侧和单个低侧栅极电阻器。 最好为每个 FET 将它们分别拆分为单独的电阻器。 开关节点波形上存在电压尖峰。 您如何以及在何处进行测量? 探头应通过短 GND 连接尽可能靠近电源块连接。 第二个链接是应用手册、其中展示了可获得最佳结果的探测技术。 最后、TI 有大量基于 Excel 的 FET 选择工具、包括同步降压工具、请访问下面的第三个链接、找到该工具。 我将您的要求集成到工具中、假设每个电源块的电流为16.5A、估计每个电源块的功率损耗约为2.7W。 如有任何问题、请告诉我。

    https://www.ti.com/lit/pdf/slpa020

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

    https://www.ti.com/tool/SYNC-BUCK-FET-LOSS-CALC

    谢谢!

    John

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    感谢您提供的信息