你好。
首先、我希望大家做得好。
我正在尝试使用单相降压转换器、它具有48V 输入和12V 输出以及50A 输出电流。
我使用10个 MOSFET、其中5个在高侧、5 个在低侧。 低侧引脚输出良好、但 HO 引脚输出会造成问题。
该输出显示了高侧 MOSFET 的栅极和 SW 引脚之间的电压。
为什么会发生这种情况? 我希望该部件线性增加、但当它增加一次时、它会下降并再次增加。
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你好。
首先、我希望大家做得好。
我正在尝试使用单相降压转换器、它具有48V 输入和12V 输出以及50A 输出电流。
我使用10个 MOSFET、其中5个在高侧、5 个在低侧。 低侧引脚输出良好、但 HO 引脚输出会造成问题。
该输出显示了高侧 MOSFET 的栅极和 SW 引脚之间的电压。
为什么会发生这种情况? 我希望该部件线性增加、但当它增加一次时、它会下降并再次增加。
您好!
这可能是由 MOSFET 米勒电容引起的再触发。 在 HO 至 SW 波形的同时测量 SW 至 GND 和 LO 至 GND、以更好地了解。 栅极驱动布线中的电感可能会使问题变得更糟。 此外、HO 和 LO 上的10个 MOSFET 可能会在引脚上产生过多负载。 最后、您可能需要一些用于栅极驱动的 NPN/PNP 缓冲器、并查看 VCC 电流消耗。 从每个 LO 和 HO MOSFET 仅一个开始、看看是否出现栅极尖峰。 您可能需要添加一个栅极电阻器来减慢一次转换的速度。
1.您使用的是什么 MOSFET?
2.您的开关频率是多少?
3.您能否分享您的原理图?
此致、
Bob Sheehan
电源设计服务
Bob、您好!
1:MOSFET 的器件型号为 PSMN045-80YS
开关频率为2 - 250kHz
3 -是否有办法私下分享此原理图?
您在下面所需的波形
如果我从1 HO MOSFET 和1 LO MOSFET 开始、则似乎另一个尖峰波形。 但是、当我使用更高的输出电流进行测试时、尖峰噪声会增加。 随着输出电流的变化、情况会更糟。 下面介绍了1HO MOSFET 和1LO MOSFET 的尖峰。
当我为 MOSFET 使用 NPN PNP 驱动器时、输出电压噪声增大、驱动器的热将增大。
此外、所有这些波形输出都使用20MHz 带宽进行了滤波。
贝斯特雷加兹
您好、Ali、
在此设计开始时、我强烈建议使用适用于600W 降压设计的多相解决方案、
尤其是在 fsw 250kHz 输入电压为48V 时、开关损耗更是如此。 总之、一些计算:
-低侧 RMS 电流为43.38Arms、乘以5个 FET、每个 FET 8.7Arms
-所选 FET 的导通电阻为45m Ω、导致传导损耗为8.7Arms^2 x 45m Ω= 3387mW。
这对于 LFPAK 封装来说太大了、我忽略了体二极管的死区时间损耗、即这些损耗
高电平。
在高侧 FET 上、情况甚至更糟、RMS 电流25.05Arms 表示传导损耗
更少、但您还需要考虑开关损耗、对单个 HS FET 快速且肮脏地执行此操作:
PSW = 1/2 x VDS x ID x TSW x FSW = 0.5 x 48V x 10A x 10ns x 250kHz = 600mW
PCOND = 5.01Arms^2 x 45m Ω= 1130mW、总功耗约为1730mW、对于 LFPAK、同样也是如此。
(请使用功率级设计器、工具和 FET 损耗进行详细分析)
看到低侧栅极的上升和下降时间、我可以看到死区时间很好、但 tr/TF 不是这样
很有希望。
此外、Ctrl 的驱动程序功率也是如此。 分配到五个 FET、因此获得高于米勒的栅极电压
平坦区很棘手、一旦 FET 开始导通、CRSS 反向 栅极、电压就会下降。
为了 避免电源环路与栅极环路的交叉通信、需要一个完美的布局。
我们在线获取了有关此主题的多个应用手册。
总结一下-我个人仍然认为多相解决方案是更好的起点。
在48Vin / 12Vout 占空比下、四个相位为25%、这里是纹波消除。
在这种单相中、输入电容器上的 RMS 应力为21.71Arms、这是非常重要的。
此致、Bernd
您好!
我同意 Bernd 的分析和总结。 尝试将单相与所选 FET 结合使用并不是最实用的解决方案。
高侧栅极驱动器上的开关尖峰是由于栅极驱动器和布局不理想而通过米勒区域的转换造成的。 具体而言、当驱动电压达到米勒平坦区时、MOSFET 开始导通。 开关电压会升高、但由于驱动器布线中的阻抗(电感)、该电压会暂时关断栅极、直到阻抗被克服、此时驱动电压开始再次上升。
使用20MHz 带宽进行测量可以解决问题。 您可以通过电子邮件直接向我发送原理图和电路板图片。 请特写一份 MOSFET 和栅极驱动器布局特写、其中包含输入电容器和 IC 放置。
此致、
Bob Sheehan
robert.sheehan@ti.com