ZHCSEX6E December 2015 – June 2025 TPS4H160-Q1
PRODUCTION DATA
斷開電感負(fù)載時(shí),電感電抗會(huì)導(dǎo)致輸出電壓趨于負(fù)值。過高的負(fù)電壓可能導(dǎo)致功率 FET 損壞。為了保護(hù)功率 FET,器件在漏極和源極之間實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部鉗位功能,即 VDS(clamp)。

在消磁期間 (tdecay),功率 FET 導(dǎo)通以進(jìn)行電感能量耗散??偰芰吭诟邆?cè)開關(guān)中耗散??偰芰堪娫吹哪芰?(E(VS)) 和負(fù)載的能量 (E(load))。如果電阻與電感串聯(lián),則部分負(fù)載能量會(huì)在電阻中耗散。

當(dāng)電感負(fù)載關(guān)斷時(shí),E(HSS) 會(huì)在器件上引起高熱應(yīng)力。功率耗散的上限取決于器件的固有容量、環(huán)境溫度和電路板耗散條件。
圖 7-5 漏源鉗位結(jié)構(gòu)
圖 7-6 電感負(fù)載關(guān)斷圖從高側(cè)開關(guān)的角度來看,E(HSS) 等于消磁期間的積分值。

當(dāng) R 大概等于 0 時(shí),E(HSD) 可以簡單地表示為:

圖 7-7 是器件驅(qū)動(dòng)電感負(fù)載的波形,圖 7-8 是具有展開時(shí)間刻度的波形。通道 1 是輸入信號(hào),通道 2 是電源電壓 VVS,通道 3 是輸出電壓 VOUT,通道 4 是輸出電流 IOUT,通道 M 是測得的功率耗散 E(HSS)。
在波形中,VOUT 從 VVS 到 (VVS – VDS(clamp)) 的持續(xù)時(shí)間大約為 120μs。當(dāng)鉗位處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí),該器件還會(huì)優(yōu)化關(guān)斷轉(zhuǎn)換率。這種優(yōu)化可以通過將瞬態(tài)功率和 EMI 的影響保持在最低水平,來幫助進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。如 圖 7-7 和 圖 7-8 所示,受控轉(zhuǎn)換率約為 0.5V/μs。
圖 7-7 電阻負(fù)載關(guān)斷波形
圖 7-8 電阻負(fù)載關(guān)斷展開波形請(qǐng)注意,對(duì)于 PWM 控制的電感負(fù)載,建議添加如圖 7-9 所示的外部續(xù)流電路,以保護(hù)器件免受重復(fù)性功率應(yīng)力的影響。TVS 用于實(shí)現(xiàn)快速衰減。有關(guān)更多詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱圖 7-9。
圖 7-9 通過外部電路提供保護(hù)