[参考译文] LMG3422EVM-043：调试故障问题需要帮助

尊敬的 Gautham：  

可能会观察到击穿。 如何 提供 HS 和 LS PWM 信号-每个信号是否有单独的信号、或者您是否有死区时间生成电路？

我建议先将 HS-LS 和 LS-HS 的死区时间增加到100ns、并观察 导致故障的输入电压是否存在任何差异。  请返回报告此状态。  

谢谢、

John

HS 和 LS Pwn 是使用外部 pico 控制器提供的。 是、每个都有一个单独的信号。  

当然、我也可以尝试增加死区时间。

好的

您好、John：  

我增加了死区时间、但仍然看到相同的问题。  

我还尝试了将 RDRV 引脚短接至5VLDO、仍然看到相同的问题。 您能回顾一下设计、看看有没有什么特别之处吗？ Plesae 建议我可以采取的任何其他步骤来调试此问题。

尊敬的 Gautham：  

死区时间增加到了什么？ 在 HS 和 LS 输入引脚处进行探测后、您能否分享波形？  

增加死区时间后、 压降电压是否会增加？

100ns 左右。 以下是 Ls 和 HS 引脚上的波形：

显示死区时间：

输入为140V 时、输出电压为~50.6V OUT。 几秒钟后、循环开始跳过。 我在空载时运行它。 转换器是否可以在 DCM 模式下运行？

我探测了温度引脚、发现底部 FET 变热、在跳过占空比时占空比变为直流。 此时未连接负载。 我正在1 MHz 进行切换。

当 I LOAD 时、我注意到顶部 FET 开始变得更热、并引发相同的故障。 我有一个风扇指向它,但它似乎没有很大的效果。 我还能在这里做什么？

不应在空载的情况下过热。 您能否探测电感器电流以确认 CCM 运行以及是否存在任何击穿事件？

我无法探测电感器电流。 如何监控击穿？

以1MHz 频率切换时是否确定不会过热？  

有一个风扇吹过电路板：  

在 FET 下方的散热过孔的布局和定位是否存在问题？ 您能看一下设计文件并告诉我吗？

1MHz 操作不应在空载条件下产生过热。 拥有 电感器电流对于调试可能发生的情况至关重要。 您能否在一个电感器端子和电路板之间添加一根导线 、以便使用霍尔效应探头测量电流？

您是否也可以 在这些条件下测量隔离式辅助电源电压？

我使用的是扁平线、穿孔器件。 我会尝试一些方法来捕捉它。  

John、在 LMG342X-BB-EVM 的用户指南中、所述的4KW 运行的开关频率是多少？

我找到了 TI 的本文档、这是相同 GaN FET 在4KW 下的热评估。

https://www.ti.com/lit/an/snoaa61a/snoaa61a.pdf?ts = 1746588467568&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FLMG3425R030%253FkeyMatch%253DLMG3425R030%2526tisearch%253Duniversal_search%2526usecase%253DGPN

在第13页、每分段4us 时、我计数到1个切换周期中有2.5个分段。 它似乎以100KHz 的频率进行开关。

对于采用该器件的高功率应用、建议的开关频率是多少？

尊敬的 Gautham：  

EVM 在100kHz 的频率下进行了测试。  

LMG3422内部栅极驱动器支持的最大开关频率为2.2MHz。

此器件没有建议的开关频率、 对于该问题、没有直接的答案、因为这是设计人员的决定、并且在很大程度上受应用要求的限制。  

如前所述、 在1MHz 下运行这些器件时不会出现问题、 尤其是在空载条件下。 让我们来研究电感器电流、以确定是否存在导致器件过热并进入故障状态的任何击穿。

谢谢、

John

谢谢 John。 我将计算电感器电流波形。 也许还有一条相关的信息是我目前没有在电路板上连接或安装散热器/热界面。 我订购了一些散热器进行测试。 您认为这可能是导致过热的因素吗？ 或者、由于存在所有过孔、您仍然希望 FET 不会过热？

尊敬的 Gautham：  

在  GaN 器件中的功率损耗开始超过几瓦的较高功率等级下进行测试时、散热器变得非常重要。 正如我之前提到的、我预计降压转换器在空载条件下不会出现任何过热情况。  

您好、John：  

根据请求、我也在1MHz fsw 时捕获了电感器电流。

VDS = 0。

CH1 = HS PWM、CH2 = ISW、Ch3 = LS PWM、

VDS = 100VDC、空载。

CH1 = HS PWM、CH2 = ISW、Ch3 = LS PWM、

除此之外、我还尝试在较低的开关频率下捕获相同的波形。  

VDS = 0V、空载：

VDS = 100V、空载：

尊敬的 Gautham：  

有几条评论

这些波形似乎表明、 LS-HS 和 HS-LS 之间的死区时间非常小、这与前面显示的情况不同。 请再次查看死区时间并与我们分享。  

另外、低侧器件似乎也可能发生错误的导通事件。  

谢谢、

John

您好、John：  

这是 PWM 和波形的放大版本。  

在第二部分、是的、接地反弹似乎导致了错误的触发。  

如果您认为此死区时间合适、我下一步是使 PWM 达到150kHz、使用相同的死区时间、看看是否可以提供足够的电源。 我的目标是在400V Vin 和100V Vout 时实现3kW。  

您是否可以将死区时间设置回100ns、如之前的波形所示？ 这些新波形显示了50ns 的死区时间、即较短侧。  

您可以尝试降低频率来查看问题是否仍然存在。  

添加散热器后、我能够提高热性能。 我现在能够在强制气流下输出1.4KW！  

我想问您开关下方的 GND 平面的情况。 我确实在开关下方具有相同的散热过孔结构、但遗憾的是、我没有通过过孔去除底层的遮蔽层。 你认为这将是值得的努力,刮掉遮罩从底部以后,并连接一个散热器到它?