Spannungsstoß während des Übergangs des High-Side-Mosfet im Halbbrücken-Mosfet-Gate-Controller

Ich arbeite an einem Halbbrücken-Mosfet-Gate-Treiber mit IR2184- und IRF540N-Mosfets. Sie können Schaltplan- und Oszilloskopaufnahmen in Bildern finden.

Ich habe beobachtet, dass am Gate des Low-Side-Gate-Treiberausgangs eine kleine Spitze (LC-Tank-ähnlicher Ausgang) auftritt, wenn der High-Side-Gate-Treiberausgang schaltet.

Ich kann wegen geringerer Reputation keine 3 Bilder hochladen, aber Sie können alle 3 Bilder hier finden

Abbildung 1 zeigt den Schaltplan eines Halbbrückentreibers, und alle Werte wurden aus dem Anwendungshinweis AN-978 von Infineon berechnet. Alle Gründe, dh Mikrocontroller, Gate-Treiber, Halbbrücke, sind gemeinsam.

Abbildung 2 zeigt die Oszilloskoperfassung eines Halbbrückentreibers. Ich beobachte einen Anstieg am Gate des Low-Side-Treiberausgangs. Dieser Anstieg spiegelt sich wiederum am PWM-Ausgang des Mikrocontrollers wider.

Ich habe den PWM-Ausgang des Mikrocontrollers beobachtet, ohne ihn an den Treiber anzuschließen, und dieser PWM-Ausgang ist sauber. Aus anderen Posts wie hier verstehe ich die Länge des Stromversorgungskabels und alles, was einen LC-ähnlichen Schaltkreis bildet, der dies verursacht.

Dann habe ich auf Steckbrett implementiert und darauf geachtet, dass alle Komponenten einen möglichst geringen Abstand zueinander haben. Danach reduziert sich die Amplitude des Anstiegs auf das, was Sie in der Oszilloskopaufnahme sehen.

Dann habe ich die RC-Snubber-Schaltung über die DS-Anschlüsse beider Mosfets angeschlossen und RC beider Schaltungen beträgt 100 kHz, da die maximale Signalfrequenz im System 32 kHz PWM-Frequenz beträgt. Die Umfangserfassung davon hat auch die Amplitude des Anstiegs weiter reduziert. Aber wie wird man es komplett los?

Abbildung 3 zeigt die Bereichserfassung nach dem Hinzufügen eines RC-Snubbers zum System.

Abbildung 1 Figur 2 Figur 3

Habe die Bilder für dich hinzugefügt. Bitte bearbeiten Sie den Textblock, um sie aufzunehmen und die Textwand aufzubrechen.
Haben Sie eine Kappe in der Nähe von Gate-Treiber-ICs?
@MarkoBuršič Nein, ich habe keine Kappe für den Gate-Treiber-IC angeschlossen, aber wie von peufeu beantwortet, werde ich einige Änderungen vornehmen und hier die Ergebnisse melden. Ich danke Ihnen allen, dass Sie Änderungen vorgeschlagen und bearbeitet haben, die für den Beitrag erforderlich sind. Ich schätze wirklich, wie hilfreich die Stackexchange-Community ist.

Antworten (1)

D1 (1N4001) ist unzureichend. Diese Diode dient zum Gleichrichten von 50 Hz, nicht 32 kHz. Bitte wählen Sie einen geeigneten schnellen Gleichrichter (Schotty oder Standard, spielt keine Rolle, aber streben Sie eine schnelle Wiederherstellungszeit an).

Die Entkopplung ist unzureichend. Sowohl +36V als auch +12V müssen ordnungsgemäß entkoppelt werden.

Die Stromschiene (+36 V) benötigt Low-ESR-Kondensatoren plus MLCC zur HF-Entkopplung. Die Treiberschiene (+12 V) benötigt MLCC so nah wie möglich am Chip. Fügen Sie bei Bedarf eine Aluminiumkappe hinzu, um die Stabilität des Reglers zu gewährleisten.

Außerdem tritt der Fehler auch auf der Eingangs-PWM auf, was bedeutet, dass es sich um ein Messartefakt handelt, wahrscheinlich um ein Erdungsproblem, entweder aufgrund der Induktion in den Krokodilklemmendraht des langen Oszilloskops oder gemeinsamer Erdungspfade auf dem Steckbrett.

Nun, dies befindet sich auf einem Steckbrett, sodass Sie ein schlechtes Einschwingverhalten erwarten können. Machen Sie ein richtiges Layout (wir können helfen) und es sollte in Ordnung sein.

Vielen Dank für Ihre Antwort. Ich werde diese Änderungen vornehmen und die Ergebnisse hier melden.
Mit Rat von peufeu habe ich PCB mit allen drei Phasen entworfen und selbst dann gab es nicht viel Verbesserung. Dann änderte ich die Gate-Ladewiderstände bei HO und LO für alle Phasen auf das Doppelte ihres aktuellen Werts und es funktionierte. Ich denke, ein kleiner Gate-Widerstand verursachte Spitzen, und eine Erhöhung des Widerstands erledigte die Aufgabe, indem die RC-Zeitkonstante am Gate der MOSFETs erhöht und somit die Größe der dv / dt-Änderungen verringert wurde. Ergebnisse können hier eingesehen werden . . Der dreiphasige Ausgang mit beobachteter ohmscher Last ist perfekt. (1/2)
Aber wenn ich drei Phasen verwende, um den bei mir verfügbaren BLDC-Motor anzutreiben, sehe ich, dass es am Ausgang viele Spitzen gibt. Ich denke, wenn eine induktive Last Energie durch den Flyback-Mechanismus abführt, verursacht dies diese Spitzen, und ich muss magnetische Energie aufgrund von Motorspulen und Snubber-Schaltungen abführen, scheint der nächste logische Schritt zu sein. Irgendwelche Vorschläge, wie man sich mit Snubber-Schaltungen für 3-Phasen-Wechselrichter bewegen kann, sind eine große Hilfe? Nochmals vielen Dank für Ihre Hilfe. (2/2)
Spannungsstoß während des Übergangs des High-Side-Mosfet im Halbbrücken-Mosfet-Gate-Controller
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