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MOSFET (Si/SiC) Forum Discussions

MS_19060803
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いつもお世話になっております。
ICE3BR2280JZの動作についてご教示願えませんでしょうか?

下記の概略回路で入力電圧のON/OFF試験を行いました。
負荷は約1W程度です。
電圧低下機能はRB01、C1より無効です。

MS_19060803_0-1649160324721.png

取得した波形の点Aの部分で、ICE3BR2280JZのスイッチング動作が
停止しました。CBulk電圧は約15V程度。
電源を再投入すると、Normal Auto Restart Modeとして立ち上がっているように
思われます。

MS_19060803_1-1649160439735.png

水色:CBulk電圧
黄緑色:Cvcc電圧
茶色:出力電圧

この動作に関して、数点質問がございます。

1.点Aでスイッチング動作が停止していますが、これはデバイスの仕様になりますでしょうか?
 データシートからはInternal Bias回路は10.5Vまで動作していると読み取れますので、
 スイッチング動作は継続するのではと考えております。

2.測定波形からNormal Auto Restart Modeで立ち上がっているように
 思われますので、VCC Undervoltageが動作したと考えて問題ございませんでしょうか?
 上記、以外の動作が考えられましたらご教示願います。

3.測定波形のVCCが17V~10.5V区間(期間②)の消費電流をご教示願えませんでしょうか?

以上、よろしくお願いいたします。

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Pablo_EG
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MS 様

追加の波形を頂き有難う御座います。

VBBAピンの電圧を見ると、restart modeに入るまでに0.9V以上になっていることが分かります。
そのため、Brownoutモードではないと考えられます。申し訳御座いません。

入力電圧が低下しているので、出力電圧を維持するために出力電流があがります。
しかし、上がりすぎるとover load保護が起動します。
このことから今回のrestart modeの原因はover loadであると考えられます。
over loadの症状はVfbb > 4.5Vになっております。
恐縮ですが、Vfbbの波形を取得は可能でしょうか。

質問5
回答:はい、ご理解の通りです。
    リンギング期間:256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))+20ms
    パルスの周期:CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9)

質問6
回答:はい、ご理解の通りです。今回の保護モードはbrownoutではないと確認できました。

質問7
回答:こちらもご理解の通りです。
    図の送付するとき1行間違えてしまい申し訳御座いません。

宜しくお願い致します。
パブロ

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Pablo_EG
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MS 様

インフィニオンコミュニティをご利用頂き有難う御座います。

ICE3BR2280JZの入力電圧のON/OFF試験の件承知致しました。

VCCの波形からおそらくBrown out保護モードに入ったと考えられます。
Rbo2を削除しても、BBAピンで内部抵抗が存在するため、入力電圧のUVLOが検出されていると考えられます。

Brown outモードの波形:

Pablo_EG_1-1649204988908.png

頂いた波形に似ているかと存じますので、BBAピンの電圧を測定し、Brown outモードに入っているかどうかをご確認頂けますでしょうか。

回答1:
Brown outモードに入っている恐れがあるので、ご確認下さい。

回答2:
VCC UVLOよりBrown outの可能性が御座いますので、ご確認下さい。

回答3:
Auto Restart Modeであると考えられますので:

Pablo_EG_0-1649204930990.png

宜しくお願い致します。
パブロ

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MS_19060803
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いつもお世話になっております。

BBAピンの電圧波形を取得しました。

MS_19060803_0-1649323983207.png

拡大波形も記載致します。

VBBA波形拡大②は測定機器の分解能不足でノコギリ波形になっているように見えます。

MS_19060803_1-1649324090347.png

この波形より、VCCが17Vを下回った直後からリンギングが発生しています。

これはBrown outモードの動作と考えて問題ございませんでしょか?

Brown outモードであれば下記の質問がございます。

4.Brown outモードはVCCが17Vを下回ると起動するように波形から読み取れますが、

 この認識は正しいでしょうか?

 

5.VBBAのリンギング期間は、データシート15ページに記載している

 256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))+20msになりますでしょうか?

 

6.基本的な質問で申し訳ございません、

 データシート20ページに下記の定数を接続すれば、Brown outモードは無効にできると

 読み取れますが、この認識は間違いでしょうか?

MS_19060803_2-1649325238410.png

7.回答3は”Supply Current in Active Burst Mode with Inactive Gate”のVCC電流ではなく、
  下記のVCC電流が正しいと思いますが如何でしょうか?

MS_19060803_3-1649325461580.png

以上、よろしくお願いいたします。

 

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MS_19060803
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いつもお世話になっております。

ご返信有難うございます。

測定を依頼する前に1点確認させて下さい。

over load時のRestart ModeはOdd Skipとデータシートに記載されております。

取得した波形は通常のNormal Auto Restart Modeと考えると、over loadの可能性は低いと考えますが如何でしょうか?勘違いであれば申し訳ございません。

MS_19060803_0-1649386211123.png

質問5ですが、申し訳ございません勘違いをしておりました。
リンギング期間を256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))+20msと記載させて頂きましたが、正しくは256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))で20msはリンギングなし。トータルのblanking time が256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))+20msとの認識で問題ございませんでしょか?

上記の考えが正しければ取得波形(VBBA波形拡大①)のリンギング期間と近いように思います。

以上、よろしくお願いいたします。

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いつもお世話になっております。

申し訳ございません。勘違いをしておりました。

下記の波形より、 Odd skip Auto Restart Modeと考えられますので、Vfbbの波形取得を依頼いたします。

MS_19060803_0-1649430052043.png

下記についてはお手数ですが、ご確認をお願いいたします。

質問5ですが、申し訳ございません勘違いをしておりました。
リンギング期間を256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))+20msと記載させて頂きましたが、正しくは256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))で20msはリンギングなし。トータルのblanking time が256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))+20msとの認識で問題ございませんでしょか?

上記の考えが正しければ取得波形(VBBA波形拡大①)のリンギング期間と近いように思います。

以上、よろしくお願いいたします。

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Pablo_EG
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MS 様

追加の波形を頂き有難う御座います。

VBBAピンの電圧を見ると、restart modeに入るまでに0.9V以上になっていることが分かります。
そのため、Brownoutモードではないと考えられます。申し訳御座いません。

入力電圧が低下しているので、出力電圧を維持するために出力電流があがります。
しかし、上がりすぎるとover load保護が起動します。
このことから今回のrestart modeの原因はover loadであると考えられます。
over loadの症状はVfbb > 4.5Vになっております。
恐縮ですが、Vfbbの波形を取得は可能でしょうか。

質問5
回答:はい、ご理解の通りです。
    リンギング期間:256*(CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9))+20ms
    パルスの周期:CBK*(4.5V-0.9V)/Ichg_EB +CBK*500*ln(4.5/0.9)

質問6
回答:はい、ご理解の通りです。今回の保護モードはbrownoutではないと確認できました。

質問7
回答:こちらもご理解の通りです。
    図の送付するとき1行間違えてしまい申し訳御座いません。

宜しくお願い致します。
パブロ

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Pablo_EG
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MS 様

ご返信有難う御座います。

Vfbbの波形をお待ちしております。

質問5に関しては、ご理解の通りです。
20msパルスなし+256個パルスになっております。

->上記の考えが正しければ取得波形(VBBA波形拡大①)のリンギング期間と近いように思います
Extended blanking timeの計算結果は14.8msになっておりますが、実験での期間を教えて頂けますでしょうか。

宜しくお願い致します。
パブロ

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いつもお世話になっております。

VFBBピンの電圧波形を取得しました。VFBBピン>4.5Vより、over loadになっている事が確認できました。

MS_19060803_4-1649771855470.png

VFBB拡大波形より、Extended blanking timeの約16.0ms程度。

MS_19060803_6-1649771915403.png

8.VFBBピンの電圧波形のCの傾斜時の消費電流は以前にご回答頂きました、下記と思いますが如何でしょうか?

MS_19060803_7-1649772234421.png

9.VFBBピンの電圧波形のBの傾斜時の消費電流は、VDCが約20V程度まで落ちているので下記の電流の可能性はございませんでしょうか?

VCCに接続されているコンデンサ容量はDCバイアス無しで10uF×2個=20uFDCバイアス特性を加味すると概ね「4uF」との事です。

MS_19060803_8-1649772497006.png

10.VFBB拡大波形のDでスイッチング動作が停止するとの認識で問題ございませんでしょうか?

以上、よろしくお願いいたします。

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Pablo_EG
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MS 様

VFBBの波形を頂き有難う御座います。
Overloadを確認できたの件、承知致しました。

Q8:VFBBピンの電圧波形のCの傾斜時の消費電流は以前にご回答頂きました、下記と思いますが如何でしょうか?
A8:はい、ご理解の通りです。

Q9:VFBBピンの電圧波形のBの傾斜時の消費電流は、VDCが約20V程度まで落ちているので下記の電流の可能性はございませんでしょうか?
A9:ご質問もう1度ご説明できますでしょうか。"消費電流はLeakage Current of Start Up Cell and CoolMOSに記載されている値になりますか"という意味でしょうか。

Q10:VFBB拡大波形のDでスイッチング動作が停止するとの認識で問題ございませんでしょうか?
A10:VBBAピンのリップルが開始する20ms前にスイッチング動作が停止されます。(blanking time)

宜しくお願い致します。
パブロ

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いつもお世話になっております。

早速のご返信有難うございます。

Q9に関しまして、取得した波形よりB,Cの傾きが異なります。Cが”Supply Current in
Auto Restart Mode with Inactive Gate”とすると、Bは傾きより消費電流がCよりも小さい事が推測できますので、”Leakage Current of Start Up Cell and CoolMOS”と考えました。Bの傾斜時の消費電流がわかりましたらご教示願います。

Q10ですが、ICE3BR2280JZのリファレンスデザインの28ページにOver load時の動作が確認できます。この波形より、ブランキング時間終了後にCS波形の振幅が小さくなってますのでスイッチング動作が停止したと推測致しましたが、認識間違いであれば申し訳ございません。

MS_19060803_0-1649816156952.png

 

リファレンスデザイン

https://www.infineon.com/dgdl/AN-PS0051-ICE3BR2280JZ-5V20W-V1.0_%203%20Jan%202011.pdf?fileId=db3a304...

以上、よろしくお願いいたします。

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いつもお世話になっております。

Q9,Q10に関しまして、アドバスを頂けませんでしょうか?

以上、よろしくお願いいたします。

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Pablo_EG
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MS 様

返事が遅くなり申し訳ありません。

A9)外付けのキャパシターとダイオードの影響で異なるdV/dtが生じますが、ICの消費電流はB,CでIvccrestart = 320μAになっております。

 

vcccc.png

A10)はい、ご認識の通りです。

宜しくお願い致します。
パブロ

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パブロ様

いつもお世話になっております。

ご対応有難うございます。

この件、御社の根布谷様にご相談させて頂き、同様の見解を頂きました。お客様に確認致しますとご指摘の回路構成である事がわかりました。私の確認不足で申し訳ございません。

また、根布谷様から別件でお話があったと思いますが、MOSFETの件お手数ではありますが、ご確認の程、よろしくお願いいたします。

以上、よろしくお願いいたします。

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Pablo_EG
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MS 様

いつもお世話になっております。

根布谷とのご確認有難う御座います。

コミュニティ上でいつでも対応させて頂きますので宜しくお願い致します。

以上、宜しくお願い致します。

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