Problem mit dem Klingeln des Vollbrücken-Treiberkondensators

Dies ist das erste Mal, dass ich einen Vollbrückentreiber entwerfe. Ich habe Probleme mit dem Klingeln am Ausgang. Ich habe eine Platine dafür gemacht. Dies ist ein Bild von der Oberseite der Platine.PCB-Vorderseite

RückseitePCB-Rückseite

Eingang zu L6498-Treibern, 250 ns TotzeitGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Unbelastete Ausgangsspannung der VollbrückeGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ausgang mit angeschlossenem unbelastetem Transformator CH1: Transformatorspannung CH2: TransformatorstromGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vollständige EinrichtungGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Problem, das ich habe, ist die Oszillation am oberen Rand der Ausgangswellenform, wenn eine Last angeschlossen ist. Das Anlegen einer Last an den Transformator verschlimmert das Klingeln nur. Ich habe die Gates aller Mosfets getestet und die Wellenformen sind sehr sauber ohne Spitzen, selbst wenn der Transformator geladen ist. Das einzige Problem ist die Wellenform des Brückenausgangs. Die Platine hat einen 1uf Folienkondensator in der Mitte der Platine. Ich habe versucht, einen 2200-uf-Kondensator direkt an der Hauptspannungsschiene neben dem Mosfet hinzuzufügen, wie in der Abbildung unten gezeigt. Ich habe auch einen Stromwandler, um den Kondensatorstrom zu messen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einDie Ausgangswellenform verbessert sich, wenn der Transformator noch angeschlossen ist, wenn eine Elektrolytkappe hinzugefügt wird. CH1: Vollbrücken-Ausgangsspannung CH2: Elektrolytkondensatorstrom. Geben Sie hier die Bildbeschreibung einDas Problem dabei ist: Der Elko wird bei sehr leichter Belastung der Vollbrücke warm. Bei hohen Lasten betrug der Strom durch den Kondensator etwa 30 Ampere an der Spitze. Der Kondensator war sehr heiß. Wenn das Hinzufügen von mehr Kapazität zur Versorgungsschiene das Klingeln verbessern würde, welche Art von Kondensator sollte ich verwenden? Würde ein größerer Folienkondensator das Klingeln unterstützen? Ist das Klingeln ein Layoutproblem? Wenn ja, sollten die Leiterbahnen der Leiterplatte kürzer sein?

Willkommen bei EE.SE. Für intensive Stromimpulse werden nur Polypropylen-Kondensatoren überleben und kühl bleiben, aber einen über 10 uF zu finden, wäre eine Herausforderung und teuer. Versuchen Sie, das goldene Dreieck aus Stromquelle (große Kappe für Schaltnetzteile), Stromschalter (Ihre MOSFETs) und Stromlast (Widerstand oder Motor) so nah wie möglich zu halten. Sie sollten einige Polypropylen-Kondensatoren zur Hand haben, nur um sie auszuprobieren. Sie sind so gut wie unverwüstlich.
Was Ihrer Meinung nach ein Problem ist, ist ein Klingeln, ja? Warum wird dies als Problem empfunden? Wo ist dein Schaltplan? Wo ist Ihr Simulationsergebnis?
@ Sparky Das Konzept des Goldenen Dreiecks ist für mich ein neuer Ausdruck, aber sehr anschaulich: (1) Stromquelle, (2) Stromschalter, (3) Stromlast, sollte ein sehr enges Dreieck sein. Ich würde hinzufügen, dass die 3 Teile für eine unmittelbar benachbarte physische Platzierung angeordnet werden sollten, damit sich die Magnetfelder GROSSARTIG AUFHEBEN und die in der Schleife (jetzt kleinerer Schleifenbereich) gespeicherte Energie viel geringer ist.
Schreckliche Anordnung! Warum liegt alles so weit auseinander? Bitte fügen Sie Ihren Schaltplan hinzu.
Messen Sie die Frequenz des Klingelns und versuchen Sie, Ihre Gate-Widerstände durch Ferritperlen mit der gleichen Grundfläche zu ersetzen, die bei dieser Frequenz ihren Höhepunkt erreichen. Oder erhöhen Sie einfach Ihre Gate-Widerstände. Ich stimme zu, dass das Layout schlecht ist. Sie haben keine Masseebene unter Ihren Gate-Ansteuerspuren, sodass die Rückstromimpedanzen sehr hoch sind. Die Stromschleife, die Ihre Gate-Treiberströme durchlaufen, ist sehr groß, was ebenfalls zu diesen Problemen beitragen würde. Sie sollten Ihre MOSFETs so konzipiert haben, dass sie direkt auf die Platine passen, nicht über Schraubklemmen, da solche Dinge hier wichtig sind. Zu viele Parasiten.
Als jemand, der häufig Schaltsysteme baut, kann ich Ihnen sagen, dass Ihr größtes Problem die langen Leitungen an den Netzteilen und die langen Spuren zum Gate an den Fets vom Treiber sind. Wenn Sie das alles verkürzen können, ist es eine viel bessere Idee, als zu versuchen, es zu kompensieren. Ansonsten werfen Sie einen Blick auf einige der anderen Antworten unten.
Versuchen Sie auch, einen kleinen Keramik- oder Filmkondensator direkt über die Schraubklemmen für die Versorgungsquelle zu den Fets hinzuzufügen. Das Hinzufügen eines kleinen Kondensators in der Nähe reduziert Ihr Hochfrequenzrauschen erheblich.

Antworten (4)

Sie müssen schnelles Einschalten / langsames Ausschalten verwenden, um die Tore zu fahren ... und Ihre Schleife von fahrenden Toren zu reduzieren.

Das ist ein bisschen kurz für eine Antwort. Wenn Sie einige Details hinzufügen könnten, könnte dies eine gute Antwort werden.

Da Sie keinen Schaltplan hinzugefügt haben und basierend auf den von Ihnen bereitgestellten Informationen kann ich nur aus meiner eigenen Erfahrung und meinem Verständnis raten:

1- Der Elektrolytkondensator ist hier wichtiger, da der Welligkeitsstrom zur höheren Kapazität fließt. Verwenden Sie Film nur für hochfrequentes Rauschen, Kapazitätsbereich von 100 nF oder 10 nF.

2- Die Elektrolytkondensatorspuren sollten so kurz wie möglich sein, diese 2 Drähte sind das Problem. Löten Sie direkt auf die Platine in der Nähe der Power-Mosfets (nicht wie diese 2 Kappen an der blauen Platine außen).

3- Fügen Sie mehr Elektrolytkondensatoren hinzu, da es heiß wird, was bedeutet, dass der Welligkeitsstrom höher ist als der Nennwert.

4-Ich kann nicht sehen, wo Strom in Ihr Board eintritt, diese Spuren sollten so breit wie möglich sein, um die Induktivität zu reduzieren.

5- Versuchen Sie, das Board mit Batterien zu versorgen, wenn Sie derzeit ein Tischnetzteil verwenden

Beginnen Sie mit diesen allgemeinen Hinweisen und teilen Sie uns mit, wenn das Problem weiterhin besteht.

Hoffe das hilft

Sie können versuchen, am Ausgang einen Tiefpassfilter mit einem starken Kondensator (Mikrofarad) hinzuzufügen. Wenn Ihr Oszilloskop FFT ausführen kann, versuchen Sie es an Ihrem Impulssignal, um die Interferenzen Ihrer Schaltungsfrequenz besser zu verstehen und den LPF richtig zu entwerfen. Es kann eine einfache RC-Schaltung mit den richtigen Werten sein ...

Sie würden wahrscheinlich bessere Ergebnisse mit R/C-Snubber-Netzwerken erzielen, versuchen Sie, mit Kondensatorwerten von etwa 0,05 bis 0,1 μF in Reihe mit Widerständen von etwa 10 bis 47 Ω zu experimentieren.

Die optimalen Werte für den Dämpfer hängen von der Last ab.

Bleiben Sie so kurz wie möglich.

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