最近在做LT3748做测试,发现如果在第七脚对地并联10nF电阻对比并联47pF电容芯片温度高了15℃左右,但是LT3748只是一个控制器,外置Nmos不应该会很热。这很奇怪。
本分析只是做记录,就是流水账。。。
首先先看下规格书:LT3748数据手册
简单的先让AI读一遍帮我分析:

豆包说是大电容导致环路不稳定,我可以顺着这个方向分析,看一下芯片的内部结构图:

看起来电流限制是通过比较器输入RS触发器影响栅极驱动器输出来限流。我电路中Rsense选型是0.025欧接了一个RC滤波电路进入芯片。R阻值为3欧,C最开始是10nF发现发热异常换成47pF发热减小,既然AI说保护滞后,引发开关频率异常,占空比失控,我们就测一下这几个参数。
先测量温度,一共三组对比验证1是SENSE引脚对地并联10nF,2是SENSE引脚对地并联47pF,3是SENSE引脚不加电容。
测试条件:输入60V,空载,温度探头放在芯片中间30S
测试结果:1组温度:40℃;2组温度:38℃;3组温度:40℃
目前看下来貌似和这里的电容关系不太大。
然后我在规格书中发现了这条:

大致意思是LT3748内部的栅极驱动器是由片内LDO供电的,芯片内部本身电路的耗电只有大约300µA但是驱动MOS管需要额外的功率,如果MOS的QG太大会加剧芯片发热,那么我们的方向切到芯片驱动MOS电路中。设计两组变量:1、栅极并联10nF电阻;2、栅极并联1nF电阻。测量温度,输入电压同样为60V。
测试结果:1组温度:45℃;2组温度39℃。
可以看出温度明显上升说明问题可能出现在这颗电容上。测量一下两组电路的栅极驱动波形:
第一组使用10nF栅极电容的栅极驱动波形

第二组使用1nF栅极电容的栅极驱动波形

对比来看第一组相对没有过冲震荡,波形貌似挺好看的。但是因为同时需要给电容充电所以MOS的开启时间边长了一倍多,那么芯片在控制MOS管开启时会需要更大的能量来开启管子,而且芯片本身是用LDO供电的,LDO的效率很低,这也加剧了芯片的发热,现在来算一下芯片驱动MOS需要消耗的功率:根据手册公式(VIN – INTVCC) • fSW • QG带入计算:
第一组 VIN=60V,INTVCC=7V,fSW≈45KHz,MOS的QG典型值为21nC,10nF电容算是65nC,带入公式计算得出:大约为0.205W
第一组 VIN=60V,INTVCC=7V,fSW≈48KHz,MOS的QG典型值为21nC,1nF电容算是6.5nC,带入公式计算得出:大约为0.07W
结论:通过计算值对比发现栅极电容小的计算出驱动功率明显更小,功率小,电流也小,芯片发热就小,证明就是栅极电容导致的芯片发热。

Comments NOTHING