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[参考译文] BQ76952:短路和浪涌电流期间的栅极电压尖峰

Guru**** 2442090 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/1464257/bq76952-gate-voltage-spikes-during-short-circuit-and-rush-current

器件型号:BQ76952

工具与软件:

在我的 BMS 设计中、MOSFET 驱动器的原理图如下所示:

电荷泵电容器 C24已替换为1uF。

我目前正在通过将大容量电容器连接到电池来测试短路情况。 短路按预期触发、然而、每次我连接电容器时、MOSFET 的栅极电压都会下降、然后出现尖峰。 然后、栅极电压会上升或保持低电平、具体取决于是否触发了短路。

测试1:在此测试中、我已将 SCD 设置为0。 有三个1m Ω 电流检测电阻并联、短路应在大约3.3A 时触发。

短路按预期触发、但在 Vgs 稳定到低电平之前、栅极电压出现大约200ms 的尖峰。

会触发短路、可以从 IC 寄存器中读取短路。 IC 保持短路状态5秒

测试2:在该条件下、短路 电流设置为 600A、并且在连接电容器时不应触发。 下面是波形:

在这种情况下、可以看到200ms 有尖峰、之后栅极电压再次上升。 IC 未检测到短路事件(即 OCC/OCD)。

这些尖峰的原因可能是什么? 尽管整体运行似乎正常、但这些尖峰可能会损坏 MOSFET。

我已经测试了48V 的电池组电压、出现的骤降幅度非常小。 短路反应时间设置为15us。

仅供参考、在我们的设计中、电流检测电路如下所示:

R34、R35已更改为1k、因为我们在测试过程中注意到100 Ω 会损坏。

R16 (60 Ω)连接在电池电源输入和 GND 之间。 这些点在 CT1N 处外部连接。

  • 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。

    你好、Mrinal、

    因为昨天是假期、所以我对延误表示歉意。  请给我一些时间来看看你 分享的一切,我 明天会回到你的身边。

    此致、
    Alexis

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    你好、Mrinal、

    项目3) FET 关断速度过快、电感尖峰会损坏 FET 或 BMS 电路 可能有助于解释在首次测试中会发生什么情况。
    添加栅极电阻也可能有帮助。 您能否尝试将 R69更改为较高的电阻、看看它是否有助于解决尖峰/振荡问题?

    还可以获取以下波形:
    1) 1) DSG 引脚、PACK、DSG 门在发生这种情况时一起连接?

    奇怪的是、当 SCD 也没有被触发时、仍会出现这种情况。  

    此致、
    Alexis

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    您好!

    我能够解决这个问题。 在设计中、负电源端子 BAT_IN-不直接连接到 BMS 的 GND。 中间有一个60欧姆的电阻器。 此问题是由该问题导致的。

    由于我们在其他设计方面的经验、我们选择了这个电阻器。 通过直接将 BAT_IN-与 GND 短接、可在发生故障时为电流流经均衡电缆提供路径。 许多 BMS 都使用烧毁的 GND 布线从现场返回到平衡连接器。 在这些设计中、我们并未使用 IC 进行电流检测、因此并没有面临这个问题。

    我注意到、短接该60欧姆电阻器解决了这个问题。 在短路或过载事件的情况下、不再有尖峰。 栅极电压略有下降并恢复、但没有像前一种情况那样振荡。

    但是、当 BMS 在现场部署时、我会被用手指划伤。