EV-Motortreiber (DC). Wie schützt man parallele MOSFETs und den Treiber?

Jeder FET hat etwa 4 Zoll Draht in der Quelle oder 100 Nanohenry.

Wenn Sie in jedem FET einen Strom von nur 10 Ampere schalten, ist der induktive Kick in 10 Nanosekunden

Vinduktor = L * dI/dT

Vinductor = 100 nH * 10 Ampere / 10 Nanosekunden

Vinductor = 100 Volt in der Source-Verkabelung.

Daher erfahren Ihre FET-Gates 100-Volt-Spitzen.

Wenn die Gates kurz werden, werden die Spikes mit dem PowerDriver-IC verbunden und zerstören diesen IC.

VERWENDEN Sie ein Blatt Kupferfolie unter Ihrem Hochgeschwindigkeitstreiber (Leistungstreiber) und seinen Bypass-Kappen für die Oberflächenmontage und dasselbe Blatt Kupferfolie unter Ihren mehreren Leistungs-MOSFETS. Auf der Rückseite sollten Sie einige Kupferschienen installieren, um die 100 Ampere zu bewältigen, die Sie erwarten zu schalten.

Jeder Millimeter FET-Leitung (Source, Drain oder Gate) oder Verdrahtung oder dünne PCB-Spur hat eine Induktivität von ungefähr 1 NanoHenry; Die Formeln hängen auch vom Querschnitt der FET-Leitung oder den Bonddrähten im Kunststoff oder der Kupferverdrahtung (dünn) ab, die ich auf Ihren Fotos sehe. eine sehr breite Folie hat eine geringere Induktivität mit einer natürlichen log-Abhängigkeit; Die GND-Ebene über der VDD-Ebene reduziert den induktiven Beitrag des Flugzeugs um 10: 1 (aus dem Gedächtnis ist dies meine Faustregel für Flugzeuge), aber die anderen "Drähte oder Leitungen" fügen immer noch ~ 1 NanoHenry / 1 Millimeter hinzu.

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Übrigens haben Sie derzeit keine Möglichkeit, die FETS zu ermutigen, diese hohen Ströme zu teilen. Probieren Sie 0,01 Ohm in der Quelle aus, was 20 Quadraten Kupferfolie mit Standarddicke für das Standardfoliengewicht von 1 Unze/Fuß^2 entspricht.

Sie sind der Anpassung der FETs ausgeliefert, wenn sie während des Abschaltens und des Abschaltspannungsanstiegs die gleiche Temperatur und Gate-Ansteuerspannung aufweisen.

Bei 10 Ampere pro FET erzeugt dieser I*R-Abfall 0,1 Volt über die 20 Quadrate, und 0,1 Volt sind ausreichend Signal, um den Ausgang eines analogen Komparators zu ändern. [Ich hatte einen Fehler im vorherigen Satz; Ich hatte geschrieben "erzeugt 0,2 Volt über."] Ordnen Sie einen analogen Komparator pro FET zu; Kombinieren Sie die Ausgänge mit einem 4-Eingangs-NAND oder 8-Eingangs-NAND, wobei dieser NAND mit dem "SET" -Pin eines Latch verbunden ist und der Latch-Ausgang den "Enable" -Pin Ihres Gate-Treibers steuert.

Wenn Sie versuchen, den Strom in einzelnen FETs zu überwachen, verursacht die intensive und sich schnell ändernde Elektronenbewegung sehr schnelle Änderungen in den elektrischen Feldern (von denen einige als "Magnetfeld" bezeichnet werden), und es kann unmöglich sein, einfach 0,1 Volt an 0,01 Ohm zu messen .

Angenommen, Sie machen den Source-Widerstand auf 0,1 Ohm. Dann beträgt seine Leistung bei 10 Ampere und 1 Volt über dem Widerstand ein Watt. Jetzt haben Sie ein Problem mit der Wärmeabfuhr. Die seitliche (seitliche) Wärmebewegung durch FR-4-Epoxy-Glasfaser ist sehr schlecht, daher benötigen Sie eine Wärmeabfuhrebene unter dem Quellenwiderstand. Der standardmäßige Wärmewiderstand (Ausbreitung von Kante zu Kante, nicht Fläche zu Fläche) von Folie beträgt 70 ° C pro Watt pro Folienquadrat.

Der Gate-Treiber-IC darf keine langen Leitungen haben; induktive Spikes / Kicks werden es töten.

Zeichnen und veröffentlichen Sie einen Schaltplan, in dem alle Hochstrom- und sich schnell ändernden Strompfade angegeben sind. Sie müssen darüber nachdenken, die induktiven Spikes/Kicks zu verwalten; Beide Enden von Dioden benötigen eine niedrige Induktivität.

Sie haben eine kombinierte Herausforderung in Bezug auf Mechanik / Induktivität / Hochstrom / schnelle Flanken / Wärmeabfuhr / Bypass-Kondensator-Platzierung. Mache viele Skizzen, während du darüber nachdenkst. Merken Sie sich die Geschwindigkeiten der FETs und der Gate-Treiber-ICs; Untersuchen Sie die von den Herstellern bereitgestellten Schaltungen auf R+C-Zeitkonstanten; stellen die R+C-Komponenten die Flankengeschwindigkeiten ein? um die Flanken zu verlangsamen und so die induktiven Risiken zu reduzieren?