BQ76952: 短路保护时DSG引脚多次复开导致MOS损坏

Part Number: BQ76952
Other Parts Discussed in Thread: CSD19536KCS

硬件方案---两片bq76952级联,高侧NMOS驱动,24串电芯

软件配置--失能负载移除恢复、充电电流恢复、延时恢复,一次锁死,MCU指令恢复,短路阈值400A,短路延时200us,

问题现象--短路后最大电流2500A,第一次保护后130us左右,电流由于续流二极管慢慢下降到1500A左右DSG引脚又重新输出,每间隔50us打开一次,电流仍然处于下降趋势,最后MOS损坏,电流恢复2500A

  • 您好,

    已经收到了您的案例,调查需要些时间,感谢您的耐心等待

  • 首先,让我描述一下FET驱动器的关断机制。

    当DSG驱动器被触发关闭时,器件最初将开始向VSS释放DSG引脚。然而,由于PACK+端子可能不会快速降至VSS附近的电压,因此DSG FET栅极不应被驱动至显著低于PACK+的电压,否则DSG FET可能会因过大的负栅极-源极电压而损坏。因此,该器件监控LD引脚(通过外部串联电阻连接到PACK+)上的电压,并在DSG引脚电压降至LD引脚电压以下时停止放电。当放电停止时,DSG引脚电压可能会松弛回到LD引脚电压以上,此时器件将再次对DSG引脚向VSS放电,直到DSG栅极电压再次降至LD引脚电压以下。这在一系列脉冲中重复,随着时间的推移,DSG门放电至LD引脚的电压。该脉冲持续约100至200 μs,之后,如果LD引脚电压在约500 mV范围内,驱动器将保持高阻态。然后,DSG栅极和源极之间的外部电阻将剩余的FET VGS电压放电,因此FET保持关断。

    DSG引脚和DSG FET栅极之间的外部串联栅极电阻用于调整关断瞬变的速度。低电阻(如100ω)将在短路事件期间提供快速关断,但当FET禁用时,这可能会导致堆叠顶部出现过大的电感尖峰。较大的电阻值(如1kω或4.7kω)会降低该速度和相应的电感尖峰水平。

    下图显示了DSG驱动器关闭的示波器截图,其中DSG引脚驱动CSD19536KCS NFET的栅极,其Ciss典型值为9250 pF。图16-6显示了在DSG引脚和FET栅极之间使用1kω串联栅极电阻时的信号,以及PACK+上的轻负载,使得PACK+上的电压随着FET禁用而缓慢下降。可以看到,DSG引脚上的脉冲持续时间约为170 μs

    我想确保这是关闭机械准确地描述了事件,你看到的地方,DSG引脚反复开放。
    这种关断的速度仍然可以通过外部串联栅极电阻来调整,以便更快地降低电流。但这可能需要与由此产生的大得多的感应尖峰进行平衡。
    如需更多建议,您可能需要分享一份DSG/CHG FET电路原理图。DSG引脚和电流的一些波形也可能有助于诊断您的问题。