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咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧

发布时间:2007-9-10 上午11:13

作者: LRaY

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做单串锂电保护一段时间,有的设计在短路测试时出现大量烧坏放电Mosfet的情况,根据检测,MOSGS击穿,一直没有找到满意的解释,做过一些改进尝试,就是在DO端串电阻R2(阻值要试),情况会好些,但是最近一次又出现比较多的烧管,这个问题终究不知道真正原因,没有完善的解决,大家帮分析一下吧。另外,因为问题基本都是出现在使用成本相对低一点的MOS(不是很差的MOS哈,它可是BYD量产也在用的器件),这个问题应该与MOS的某些参数有关,但是具体的就不清楚了。
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第1楼

回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧

发布时间:2007-9-10 下午8:53

作者: Wei

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你好!做电源保护和开关的MOS管,对开关速度通常要求不高。我们知道,MOS管的最大Vgs不应超过+/-30V,有的型号甚至不能超过+/-20V。否则将导致MOS管的DS之间永久性导通而损坏等现象。损坏原因,多由于短路时MOS管周围的分布电感产生的高压反生电压所致。简单的解决办法是,栅极(G)外串5K以上电阻、GS之间再并联12V左右的稳压二极管(注意选择其功率大小),以限制Vgs不超过20V。另外需要考虑Vds是否需要选电压更高的MOS管,或采取相应的保护措施。测试的电线应短并且两线双绞,以降低引线电感。供参考。
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第2楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2007-9-11 上午9:51

作者: LRaY

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感谢,但出于成本和空间的考虑,这种防护可能无法做到这样完善,如果现在单纯增大栅极串联电阻对这种情况的改进是否有明显效果?另外对于30A、800us以下的短路脉冲在单串保护电路板中可能产生多大的感生反向电压?是否通过布线减小栅极的分布电感,能有效抑制这种现象?除增加线宽外,如何控制分布电感?
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第3楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2007-9-18 上午10:15

作者: Wei

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问一下,MOS管是P沟还是N沟?型号?
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第4楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2007-9-19 下午3:45

作者: LRaY

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N的,具体型号就不说了。
参数:
Vds 20
Vgs 12
Id 4.6
Idm 30
Pd 0.83W
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第5楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2007-12-18 上午9:09

作者: weifa

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wo们 这里也遇到相同的情况
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第6楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2007-12-18 上午10:29

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因为放电回路存在着寄生、分布电感(0.8nH/mm,参数来源:TI高速模拟器件工艺设计分析的相关文挡),当放电脉冲截止时,将产生很高的反生电动势。此反生电动势可能是损坏放电FET的主因。例如:放电电缆的往返总长度为1米,放电电流30A,放电脉冲截止时间为0.1uS,锂电池的内电势=7V;带入公式:Vds=VL+7V=(0.8uH*30A/0.1uS)+7V=247V。早已超过FET的Vdsmax。估计,造成高压的3个参数中,仅放电脉冲截止时间可大幅度调整。若能将放电脉冲的截止时间调整到10uS,Vds=9.4V,即使放电电缆长度增加一倍,Vds=11.8V,FET也不至于损坏。另一个办法,就是在放电FET的D、S极之间并联一个有合适动作电压的瞬变抑制二极管,防止Vds超过安全工作电压。供参考。
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第7楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2007-12-18 上午11:41

作者: 陈曼天

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一般MOSFET的VGS要求会比较松,质量差的会严一些,可加二极管防击穿。
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第8楼 回复2楼:增大栅极串联电阻对这种情况的改进是否有明显效果? 发布时间:2007-12-18 下午2:22

作者: Wei

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估计,应该有明显效果。调整机制,就是延长放电脉冲的(截止)下降时间tf,达到降低反生电动势幅度的目的。tf=2.2*Rg*Cgs=tr ,式中:Rg--栅极串联电阻、Cgs--MOSFET的Ciss(输入电容:300pF~3000pF)与选加外部并联电容的总和。Rg同时也会产生使上升时间tr趋缓的负作用,可采用在Rg上反向串联并正向并联1N5819二极管的方法解决。请注意:使分布电感产生影响的部位应在大电流回路并与大电流产生共同的影响。供参考。
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第9楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2007-12-20 下午4:59

作者: LRaY

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谢谢Wei,寄生分布电感是0.8nH还是0.8uH?
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第10楼 回复9楼 发布时间:2007-12-21 上午9:20

作者: Wei

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你好!(0.8nH/mm)*1米=0.8uH 。0.5米总长的寄生分布电感根据经验公式计算,(0.8nH/mm)*500mm=400nH, 约为0.4uH 。可用数字电桥验证一下。供参考。
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第11楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2008-1-23 下午5:22

作者: 叶金刚5

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你将短路保护延时电容改小试试,很明显你的是电流大了击穿的,改那么多都没用,将电容改小保证OK!
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第12楼 回复主题:咨询资深FAE也没解决,请高人来帮帮忙吧 发布时间:2010-9-15 下午3:10

作者: 工程师好几天了

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ding
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