同步BUCK OVP 烧芯片
同步BUCK结构如图,两个HVNMOS管。芯片内部加了一个OVP功能,当FB>1.1*VREF时,强行把上管关断,下管打开,让输出放电。
直到FB<VREF时,又进入正常环路控制状态。
每次只要触发这个OVP功能,芯片必烧,而且烧的是两个HVMOS管,不知道是什么原因?
另外我单芯片测试,触发OVP状态,HVMOS管倒是没有烧,只是芯片内部电路烧得乱起八糟的,不知道有人遇到过么?
或者说BUCK的OVP这个功能改如何控制比较好?
输入电压多少?输出电压多少?下管的倒灌电流阈值是多少?
有没有可能在OVP的时候,上下管同时导通了
有可能,我改过一次版,特意把有可能出现同时导通的逻辑给调整了一下。但是结果还是和上一版本一样,单测芯片的时候,只要OVP了,芯片就无法还原。开盖看,功率MOS管没有问题,倒是芯片内部电路很多metal线都烧段了,还有地线、电源线。而且烧线的地方每颗还不一样。
如果我在芯片的电源上面串个1K的电阻,就可以恢复了,因为限流了。 OVP之后,电源就被拉得很低了
输入电压24V,输出电压5V/3A。当负载从3A跳变到100mA的时候,会触发内部OVP的功能,芯片就会烧了。上下管都是5V vgs的LDMOS。
可能在OVP这段时间内,电感电流从正值变到0,然后变为负值,在FB小于VREF后,关断下管,但是这时候有个死区时间上管还没导通,所以SW点的电压冲得很高,SW点电压比vin高,从上管的衬底P+接触反灌进上管的NBL,和其它地方layout的p+形成pnp,引起latchup,这个过程或者在仿真中能够看到。
另外,在芯片正常负载工作的时候将EN=0没问题吧,是什么动作啊,上下管一起关断?OVP和这个动作一样行不?
是否高压管子性能不行?实测一下下管能承受的电流和电压
mark学习一下
是bonding的分立的hvnmos?
可以用示波器抓点波形出来分析,LX,电流探头抓电流,输出电压,输入电压波形,注意触发条件;
Powermos和controller是集成在一起的,一颗die。
有可能是出现latch up了。但是我有两颗IC,同样的结构,只是应用环境有些不同。前者OVP之后可以正常恢复,后者不行。等我再做一些实验,对比下。
OVP后重新对电感充电的SW波形已经不对了,通常有个最大占空比例如90%的,但那个SW的尖峰真的很奇怪
在SW 和VIN之间并联一个肖特基diode 试试还会不会damage?
另外,你的LS 反向保护电流的阈值是多少?可以FIB/trim 减小该阈值看看是否有效。
另外你LS的耐压是多少,电压ring到这么高,LS是否可以抗的住?可以降低VIN的电压,看看是否能够正常工作?
仔细想了下,感觉像是logic的问题,因为这个是在关闭HS,打开LS 的时候damage的,而不是在LS 反向电流很大之后关断瞬间damage的,所以需要仔细check logic ,感觉可能性更大些。
可以讲damage 瞬间的波形放大吗,这样可以get 更多的信息。
OVP是否会引起BS电压异常?
随便说两句吧。
做保护很少用HS或LS 直接关掉或者打开。保护时候只需要限流即可。比如把占空比给到最小。
你的OV后HS管关断后LS打开,如果外接电容很大。这种反向电流可以比你正常工作的电流还大。地线可能烧坏。
感觉还是保护的方法有点问题。太蛮劲了,要用巧劲
芯片OVP触发后,SW尖峰相对于VIN电压过高,导致芯片内部出现latch up,把芯片内部很多电路的连接线全部烧断了,芯片失效。如果我在电源上面串接一个1K电阻,芯片就可以恢复过来。应该是逻辑的问题,具体还在仿真验证中。
嗯,有道理,貌似不能用蛮力。
参考了个高压buck controller,外接两个独立的DNMOS,电流可达10A,过温保护的时候是上下管一起关断的,不过这里上下管是分立元件,关断后很大的正向电流通过下管的衬底二极管放电也没问题。
小编的情况OVP发生后是不知道负载情况的,如果用最小占空比继续对输出充电有可能电压会继续升高
你说的对的。保护方案和应用有关。你说的外接dual nmos的内阻极小(20m),强关也不会太发热(散热好)且无机会发生latch up。
保护 hiccup 打嗝也是不错的, 小编的过压可以考虑同时hs和ls都关闭。比仅仅关hs开ls更快降低Vout。
嗯,以前设计有颗IC是有PSM模式的,还有过零检测。所以出现OVP的状态时,上下管都是强行关断的。不过当时是用的内封的MOS管,并没有出现现在的问题。
现在是把PSM模式给删了,电感电流可以反向流,出现OVP的时候,强行关上管,开下管了,就挂了。
另外OVP这个比较器是不是应该有个迟滞量,否则也很容易出现误判断导致芯片出问题?
再想了下,拿OTP这个功能来比较,OTP就是有滞回量,还要加施密特触发器。
试过测试OTP就是有滞回量但是没加施密特触发器,结果测试过温的时候振荡了,输出关断不了,估计温度也振荡了。
现在有点怀疑这个芯片的烧毁是由OVP在一个周期内太过快速的开关造成的,因为这类大电流DC-DC的噪声大,有可能会误判。
之前说的高压controller就是要连续检测7次过流,过流信号才有效一次。UVLO信号也要连续检测7次。
像一般的常压DC-DC逐周期过流,比较器没加滞回和施密特触发器,但是每周期过流信号只可有效一次。
或者如15楼所说将damage 瞬间的SW波形放大,可能得到更多的信息。
的确如你说猜测的,OVP在一个开关周期内动作次数太多了,因为噪声的原因。所以逻辑不能这么弄,而且还要加入足够大的迟滞量。另外上下管同时关断是比较好的。或者连续几个周期检测后再做处理也行。