Überraschender Einschaltstrom bei einem MOSFET-Schalter?

Ich habe den folgenden P-ch-MOSFET-Schalter, der zur Versorgung einer 12-V-, 6-20-A-Last verwendet wird:

P-CH-MOSFET-Schalter

Als ich den Schalter aktivierte, habe ich die folgenden Spannungsabfälle über +12VDC & +12VDC_GR gemessen. Die gelbe Linie ist +12VDC (meine Quellenspannung) und die blaue Linie ist +12V_GR (meine 0,5 Ohm Last). Wie Sie sehen können, hat die +12 VC einen plötzlichen Abfall, gefolgt von einer Welligkeit.

0,5 Ohm Last auf +12 VDC_GR

Ich nahm an, dass dies durch den Einschaltstrom meiner Last verursacht wurde, aber als ich die Last entfernte und es erneut versuchte, erhielt ich ein fast identisches Ergebnis:

Keine Last auf +12VDC_GR

Ich hoffe, jemand in der Community kann mir einen Einblick geben, was los ist/das Problem beheben:

  1. Verursacht dieser Einschaltstrom tatsächlich das Problem oder hat es etwas anderes mit dem MOSFET zu tun?
  2. Würde das Hinzufügen eines Sanftanlaufs zwischen Gate und Drain des P-Kanals etwas bewirken, um dies zu mildern? Ich würde gerne die tatsächlichen Probleme verstehen, die hier vor sich gehen.

Danke!

Ich denke, das beantwortet Ihre Frage (speziell Seite 3): onsemi.com/pub/Collateral/AND9093-D.PDF
Als Sie die Last entfernt haben, war der 0,1-uF-Kondensator noch angeschlossen?
Wenn Sie keine Sonde mit niedriger Impedanz (50 Ohm AC-gekoppelt) oder sehr kurze Erdungsleitungen < 1 cm verwenden, können Sie die Erdungsdrahtresonanz der Sonde erfassen. Bitte bestätigen Sie, dass Ihre Ergebnisse gültig sind.
Aus diesem Grund haben Ingenieure spezialisierte integrierte Schaltkreise, sogenannte "Hi-Side Switches", mit kontrollierten Einschaltströmen, Unterspannung, Überspannung, Wärmeschutz usw. usw. erfunden.

Antworten (1)

Es sieht so aus, als ob Ihre Stromquelle kurz vor der Instabilität steht. Könnte jederzeit anfangen zu oszillieren, und Sie werden ein größeres Problem haben.

Denken Sie daran, dass der SQM40031EL eine Eingangskapazität von etwa 30 nF hat, was einen guten Impulsstoß (~30 ns) liefern kann, wenn der Steuertransistor U28 einschaltet. Als Ergebnis hat der Eingang in beiden Fällen mit und ohne Last den gleichen Abfall von ~ 1 V. Der Rest ist die Reaktion des Netzteils auf die Schrittlast.

Tatsächlich ist ein solcher Schrittlasttest ein Muss, um die Stabilitätsreserven von Netzteilen zu überprüfen.

OK super! Das Lesen über AMD9093-D war eine große Hilfe. Ich habe Werte ausgewählt, die meine Schaltzeit von unter 10 nS auf etwa 10 uS erhöht haben, und der Spannungsabfall / die Oszillation ist weg. Ali Chen, ich bin besorgt über das Problem der Instabilität. Wenn ich mir die Oszillation ansehe, sind es 400 ns zwischen den Spitzen, also gehe ich davon aus, dass ich einfach einen Hochstromfilter bauen würde, der 2,5 MHz herausfiltern könnte, richtig?
@Peter, nein, ein Filter ist keine Lösung. Sie müssen Ihre Gleichstromversorgung untersuchen und ihre Rückkopplungsübertragungsfunktion irgendwie reparieren, damit der Regler stabilere Phasenreserven hat. Möglicherweise müssen Sie eine bessere (oder umgekehrt schlechtere) Ausgangskappe verwenden, um die Gleichstromversorgung stabiler zu machen. Möglicherweise müssen Sie die Rückkopplungsverstärkung verringern oder einen RC-Snubber verwenden, um die Übertragungsfunktion zu korrigieren. Ich weiß es nicht.
Überraschender Einschaltstrom bei einem MOSFET-Schalter?
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