MOSFET-Treiberproblem
Ich habe dieses MOSFET-Treiber-IC- 16-Pin-Paket
Spezifikation - Maximale Drainspannung 16V. Maximaler Ablassstrom 7,5A
BEARBEITEN:
Schema:
Ich gebe dem MOSFET-Gate (an Pin 1) einen externen 5-V-Eingang von diesem 30-V-3A / 6A-Netzteil - Netzteil-Datenblatt
Ich gebe also 5 V an das Gate von der Stromversorgung und 16 V an den Drain des MOSFET (TAB = Vcc) von einer anderen ähnlichen Stromversorgung. I Eine Last von 7,5 A zwischen den Ausgangspins des IC (Pins 9-16) an Masse angeschlossen. (Verwendete elektronische Last - Konstantstrom)
Ich schalte die Gate-Spannung zum MOSFET ein und aus. Wenn ich jedoch den 5-V-Eingang zum MOSFET ausschalte, erhalte ich solche Spannungen (Beobachtung eines seltsamen Schaltverhaltens beim Fallen):
Wenn die Drainspannung Vcc = 16V ist
Wenn ich jedoch die Drain-Spannung auf Vcc = 9V reduziere
Das verstehe ich,
Ich kann nicht verstehen, warum dieses Verhalten auftritt, wenn ich dem IC High Vcc gebe.
Überprüfen Sie dann die Abfallzeit der Stromversorgung (der Kanal, der mit dem Freigabegatter des IC verbunden war).
Die Herbstzeit war sehr hoch. Wie in der Größenordnung von 50 ms.
Dann gab ich dem Eingang des Gates mit AFG1062 einen Funktionsgenerator.
Ich habe die Fallzeit der FG überprüft. Es war ungefähr 1 ms.
Also habe ich jetzt den Gate-Eingang mit dem FG selbst gegeben und die Drain-Spannung Vcc mit einem anderen Netzteil auf 16 V eingestellt.
Jetzt bekomme ich nicht das seltsame Schaltverhalten während der Gate-Deaktivierungszeit.
Meine Fragen :
Warum habe ich dieses seltsame Schaltverhalten während der Sturzdauer erhalten, als ich das Netzteil anstelle von FG verwendet habe? Ich dachte mir, dass ich das Problem lösen könnte, wenn ich dem Gate-Eingang des IC niedrige Abfallzeiten zur Verfügung stelle. Aber was passiert, wenn ich eine so hohe Fallzeit in der Größenordnung von 50 ms gebe? Ich habe versucht, die Abfallzeit oder den Spannungsabfallparameter im Handbuch zur Stromversorgung nachzuschlagen, konnte ihn jedoch nicht finden. Kann mir jemand erklären, warum dies geschieht und wie man dieses Verhalten versteht? Worauf soll ich hier achten?
Warum trat dieses seltsame Verhalten nur bei Vcc = 16 V auf und nicht bei Vcc = 9 V?
Warum haben die Netzteile im Vergleich zu einem FG hohe Anstiegs- und Abfallzeiten? Was bestimmt eigentlich den Wert der Anstiegs- und Abfallzeit auch in der allgemeinen Elektronik?
Bitte helfen Sie mir, meine Zweifel zu klären.
Antworten
Stromversorgungen haben im Allgemeinen einen großen Kondensator, um die Spitzen zu filtern, die von der Schaltschaltung kommen, die FG nicht hat. Die FG wirkt intern wie eine "Push-Pull" -Schaltung, die die Eingangsspannspannung zwingt, den gnd-Pegel zu erreichen. Wenn Sie dann eine uC verwenden, stellen Sie sicher, dass Sie den GPIO-Pin für die Push-Pull-Funktion auswählen.
Aus dem Datenblatt:
Das Gerät ist ein einkanaliger High-Side-Treiber, der mit der ST-proprietären VIPower® M0-7-Technologie hergestellt und im PowerSSO-16-Paket untergebracht ist.
Die Pins 9, 10, 11 und 12 sind intern verbunden. Die Pins 13, 14, 15 und 16 sind intern verbunden. Alle Ausgangspins müssen auf der Leiterplatte miteinander verbunden sein.
Wenn es ein MOSFET wäre, wären sie alle intern verbunden. Ich vermute, es sind zwei MOSFETs parallel, und als Sie es ausgeschaltet haben, hat einer vor dem anderen gezündet und aufgrund leicht unterschiedlicher \ parasitäre Schwingungen verursacht$V_{GS}\$.
Aus UM1922 Benutzerhandbuch VIPower® M0-7 Standard-High-Side-Treiber Hardware-Design-Handbuch
VIPower® parallele High-Side-Treiber haben die 7. Generation von Smart Power-Treibern (intern M0-7 genannt) erreicht.
8.4 Parallelschaltung der Ausgänge
Die Parallelisierung der Ausgänge (innerhalb eines Geräts) wird normalerweise in Betracht gezogen, wenn eine höhere Stromkapazität erforderlich ist.
Auch dies ist nur Spekulation meinerseits. Aber es erklärt das Klingeln, das Sie sehen. Um zu erklären, warum es nur bei 16V und nicht bei 9V auftritt. 16V hätten einen größeren dv / dt als 9V.
Aus Application Note APT-0402 Eliminieren parasitärer Oszillationen zwischen parallelen MOSFETs
Es ist wichtig zu beachten, dass die Energie für die parasitäre Schwingung vom Drain und nicht vom Gate kommt. Die schnelle Änderung der Drain-Source-Spannung während eines Schalttransienten induziert einen Strom vom Drain durch die Rückübertragungskapazität zur Gate-Schaltung. Wenn dv / dt hoch genug ist, kann die Größe des in das Gate eingespeisten Stroms ausreichen, um eine Spannung über die Gate-Impedanzen aufzubauen (äquivalenter Gate-Widerstand im MOSFET, Bonddrähte im Gehäuse, Streuinduktivitäten in der Schaltung und das Gate) Widerstand). Dies kann dazu führen, dass einer der MOSFETs stärker verstärkt wird (sich selbst einschaltet), was zu einem plötzlichen Ungleichgewicht in der Stromaufteilung und auch in der Drain-Spannung am Chip jedes MOSFET führt.
Ein FG und ein Netzteil haben nicht die gleiche Funktion. FG sind für kleine Lasten ausgelegt und haben daher scharfe Übergänge. Netzteile treiben Lasten an und scharfe Kanten neigen dazu, EMI zu verursachen. Daher werden Kondensatoren und Induktivitäten verwendet, um Kantenübergänge zu mildern.
Sie haben 2 100nF und 2 1 \$\mu\$F in Serie. Dies macht ihre effektive Kapazität 50nF und 0,5 \$\mu\$F. Willst du das? Datenblatt zeigt 100nF.
Datenblatt zeigt \$D_{ld}\$zwischen \$V_{CC}\$und GND, die ich in Ihrem Schaltplan nicht sehe. Zu dieser Diode gibt es im Datenblatt keine Informationen.
Ab AN1596 - ANWENDUNGSHINWEIS VIPower: HIGH SIDE DRIVERS FOR AUTOMOTIVE
Schutz gegen energiesparende Spitzen und Lastabwurf
Dies tritt auf, wenn die Batterie während des Ladens durch die Lichtmaschine abgeklemmt wird. Die Spannungsspitze kann eine Dauer von ungefähr ½ Sekunde erreichen und ist aufgrund der niedrigen Quellenimpedanz des Generators energiereicher Natur. Wenn kein zentraler Klemmkreis vorgesehen ist oder keine Geräte mit ISO7637-Einstufung verwendet werden, ist eine externe Zener-Dld-Diode erforderlich, um die Transientenspannungsbatterie zu klemmen (siehe Abbildung 7). Dies geschieht, weil ein interner Schutz gegen Lastabwurf eine größere Chipgröße und damit höhere Kosten erfordern würde als das Aufsetzen eines Schutzes auf Modulebene.
Jetzt ist die Quelle keine Batterie und die Last ist nicht induktiv, aber Sie gehen von 7,5 A auf 0. Keine Ahnung, welche Auswirkungen dies auf ein Netzteil haben würde, aber keine \$D_{ld}\$ bietet keinen Schutz und kann Teil Ihres Problems sein.