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[参考译文] TIDA-010042:基于 TIDA-010042 MOSFET 的设计 — 如果使用直流电源测试 MPPT 代码、是否存在任何问题

Guru**** 2402805 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDA-010042, MSP430F5132

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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/1530664/tida-010042-tida-010042-mosfet-based-design--is-there-any-issue-if-i-test-mppt-code-with-dc-power-supply

器件型号:TIDA-010042
主题: MSP430F5132 中讨论的其他器件

工具/软件:

您好、

我已经使用轻量级直流电源对 TIDA-010042 进行了测试。 其最大电流为 30A。当我以 20A 的 CC 限制打开充电控制器时、TD1 相的高侧和低侧 FET 立即与栅极电阻器一起损坏。 之前、当我使用固定占空比进行测试时、没有问题。 但当 mpt 运行时、FET 立即损坏。 原因可能是什么。 是由于直流电源上的 mpt 造成的?

此致、

Cyril

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    尊敬的 Cyril:

    第二相是否未损坏? 我认为转换器将首先进入 MPPT 模式、然后一段时间后、如果电流高于 CC 限值、则将进入 CC 或 CV 模式。 我想初始 30A 电流对于 FET 来说太高、您是使用两相还是单相来实现该电流能力? 阶段 2 是否开始运行?

    您可以尝试对电源施加较低的电流限制、以确保 FET 不会过载。

    谢谢。

    Bowen

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    尊敬的 Bowen:

    在我的设计 TD1(即 TD1)中、当电池电流大于 3A 时、第二个相位将开启。 如果电池电流小于 3A、则只有第一相将开启、即 (TD0)。当电流达到 3A 以上时、第二相将开启。 在我的案例中、TD1 相已损坏。

    谢谢、

    Cyril  

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    尊敬的 Cyril:

    我看到、您在系统中使用哪种 MOSFET? 检测到>3A 电流后多长时间,第二阶段将开始?

    我可以想象的一个原因是第一阶段的电流太高,第二阶段还没有开始,那么第一阶段的过热造成了损害,你也可以尝试同时启动两个阶段,以排除这种可能性。

    谢谢、

    Bowen

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    尊敬的 Bowen:

    我使用的是 bsc093n15ns5atma1-Infineon MOSFET。

    在检测到 3A 电流 0.2ms 后、第二个阶段将开始。 我正尝试从输入直流电源而非太阳能实现常规电池充电器。我省略了 mpt。

    基于 TIDA-010042 设计实现它是否存在任何问题。 使用稳压电源时是否存在任何响应时间之类的限制。 在我的设计中、每 0.2ms 获取一次 ADC 读数。0.2ms 的响应时间是否良好或不良。

    此致、

    Cyril

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    尊敬的 Cyril:

    在实现 MPPT 时、我认为 0.2ms 并不缓慢。 但为了防止 OCP/SCP 或实现 PI 环路、0.2ms 速率太慢。

    对于您使用的 MOSFET、它具有非常大的电流能力。 因此、在很短的时间内提供 30A 电流应该没问题。 您是否尝试过使用较低的电源电流限制来确保输入电流较低?

    谢谢、

    Bowen

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    您好 Bowen、

    我使用的是轻量级电源 CSP-300-120。 这样、我可以一次设置电压或电流。 因此、将电压设置为 90V。 电源的最大电流为 30A。

    在我的代码中、我从最小值开始占空 比、并限制占空比的最高阈值。 我逐渐增加了上限阈值、且最大充电电流为 18A。  在对微控制器进行编程以增加上限阈值后的某个时刻、充电器无法充电、当我检查电路时、我看到半桥驱动器的低侧部分显示低阻抗即、VCC 到 COM 和 VCC 到 LO(驱动器内部的 MOSFET 显示 200 Ω 的阻抗)。请参阅所连接驱动器 IRS21867STRPBF 的功能方框图。

    此外、 降压的 SW 节点和驱动器 Vs 之间的 2.21 Ω 电阻器(2.21 Ω)显示为高阻抗。

    当我检查高侧和低侧开关的栅源极时、从电路中将其移除、显示开路(FET 的漏源极不短路、FET 的体二极管正常)。

    此致、

    Cyril

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    尊敬的 Cyril:

    可能会损坏栅极驱动器。 此栅极驱动器是否能够处理这种情况?

    这看起来更像是硬件问题。 您可以尝试使用 具有更高电流能力的驱动器。

    谢谢、

    Bowen

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    尊敬的 Bowen:  

    谢谢您的支持。 我一直使用这个栅极驱动器进行 mpt 操作、它运行良好。 我没有面临任何损坏的驱动器,直到现在与太阳能电池板.

    此致、

    Cyril

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    尊敬的 Cyril:

    我怀疑这可能是一个硬件问题、自举电路是否未损坏或仅驱动器内部的驱动器 FET 损坏?

    谢谢、

    Bowen

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    尊敬的 Bowen:

    自举电容器不会损坏。 仅驱动器内部的驱动器 FET 损坏。

    对于此通过直流电源为电池充电设计的 MSP430f5132、您是否有任何建议? 由于我们使用 182kHz 的开关频率、仅在 0.2ms(即大约 36 个 PWM 周期)之后才响应变化、其反应时间非常慢。

    182kHz 开关频率的最短响应时间(控制环路时序)应该是多少。 我在这个领域的经验较少,这就是为什么我要问.

    此致、

    Cyril

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    尊敬的 Cyril:

    我认为、如果每 0.2ms (5kHz) 进行一次采样、则在软件中无法通过大量措施来提高动态性能。

    对于 182kHz 开关频率、如果可能、可在 15kHz 下产生环路。 但我不确定此器件是否能够支持此环路频率。

    并在可能的情况下为 OVP 和 OCP 提供一些硬件保护。

    谢谢、

    Bowen

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    尊敬的 Bowen:  

    您能告诉我您是如何建议使用 15kHz 的吗? 如果 MSP430f5132、我应该高于 15kHz 或者 是否存在与您建议的 182kHz 开关频率下 15kHz 相关的计算结果

    此致、

    Cyril

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    尊敬的 Cyril:

    15kHz 是我的粗略估算。 如果 MCU 能够做到这一点、您可以以最快的速度来改善转换器的动态响应。

    谢谢、

    Bowen

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    您好 Bowen、  

    您能不能告诉我微控制器实现 182kHz 开关所需的 ADC 采样率是多少?

    此致、

    Cyril  

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    尊敬的 Cyril:

    ADC 采样率在很大程度上取决于您想要控制和保护系统的速度。

    您可以使用与控制频率相同的 ADC 采样频率、可能为 15kHz。

    谢谢、

    Bowen

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    尊敬的 Bowen:  

    根据奈奎斯特标准、采样频率应该至少比开关频率大两倍?

    为什么在 TIDA010042 中不考虑这一点。

    这是因为电源是太阳能电池板吗?

    此致、

    Cyril

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    尊敬的 Cyril:

    我认为开关频率电流/电压分量不是您想要在环路中控制或观察的分量。

    因此、您不需要实现两倍于 Fsw 的采样频率。

    谢谢、

    Bowen