MOSFET駆動の問題
私はこのMOSFETドライバーIC16ピンパッケージを持っています
仕様-最大ドレイン電圧16V。最大ドレイン電流7.5A
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回路図:
この30V3A / 6A電源からMOSFETゲート(ピン1)に外部5V入力を与えています-電源データシート
したがって、電源からゲートに5V、別の同様の電源からMOSFETのドレインに16V(TAB = Vcc)を供給しています。ICの出力ピン(ピン9〜16)の間に7.5Aの負荷をグランドに接続しました。(使用される電子負荷-定電流)
MOSFETへのゲート電圧をON / OFFします。しかし、MOSFETへの5V入力をオフにすると、次のような電圧が発生します(立ち下がり中に奇妙なスイッチング動作が観察されます)。
ドレイン電圧Vcc = 16Vの場合

ただし、ドレイン電圧をVcc = 9Vに下げると
私はこれを手に入れました、

ICに高Vccを与えたときになぜこの動作が発生するのか理解できません。
次に、電源(ICのイネーブルゲートに接続されていたチャネル)の立ち下がり時間を確認します。
落下時間は非常に長かった。50msのオーダーのように。

次に、AFG1062を使用してICのゲートに入力を関数発生器に与えました。
FGの立ち下がり時間を確認しました。約1msでした。

そこで、FG自体を使用してゲート入力を行い、別の電源を使用してドレイン電圧Vccを16Vに設定しました。
現在、ゲート無効化時間中に奇妙なスイッチング動作が発生していません。

私の質問:
FGの代わりに電源を使用したときに、落下中に奇妙なスイッチング動作が発生したのはなぜですか?ICのゲート入力に低い立ち下がり時間を与えると問題を解決できると思いました。しかし、50ミリ秒のオーダーの非常に高い立ち下がり時間を与えるとどうなりますか?電源マニュアルで立ち下がり時間や電圧垂下パラメータを調べてみましたが、見つかりませんでした。誰かが私にこれが起こっている理由とこの行動を理解する方法を説明できますか?ここで何を探すべきですか?
なぜその奇妙な動作はVcc = 16Vでのみ発生し、Vcc = 9Vでは発生しなかったのですか?
FGと比較して電源の立ち上がり時間と立ち下がり時間が長いのはなぜですか?一般的な電子機器でも、立ち上がり時間と立ち下がり時間の値を実際に決定するものは何ですか?
私の疑問を明確にするのを手伝ってください。
回答
一般に、電源には、FGにはないスイッチング回路からのスパイクをフィルタリングするための大きなコンデンサがあります。FGは内部的に「プッシュプル」回路のように機能し、入力ピンの電圧を強制的にgndレベルに到達させます。次に、uCを使用している場合は、GPIOピンを選択して「プッシュプル」機能を選択していることを確認してください。
データシートから:
このデバイスは、ST独自のVIPower®M0-7テクノロジーを使用して製造され、PowerSSO-16パッケージに収容されたシングルチャネルハイサイドドライバーです。
ピン9、10、11、および12は内部で接続されています。ピン13、14、15、および16は内部で接続されています。すべての出力ピンはPCB上で一緒に接続する必要があります。
それが1つのMOSFETである場合、それらはすべて内部で接続されます。私はそれが並列に2つのMOSFETである疑いがあり、それをオフにして、1が原因若干異なるに他の原因となる寄生発振前に解雇\$V_{GS}\$。
UM1922ユーザーマニュアルVIPower®M0-7標準のハイサイド・ドライバのハードウェア設計ガイド
VIPower®パラレルハイサイドドライバーは、第7世代のスマートパワードライバー(内部ではM0-7と呼ばれます)に到達しました。
8.4出力の並列化
より高い電流能力が必要な場合、通常、出力の並列化(1つのデバイス内)が考慮されます。
繰り返しますが、これは私の側の推測にすぎません。しかし、それはあなたが見ているリンギングを説明します。なぜそれが9Vではなく16Vでのみ発生するのかを説明するため。16Vのdv / dtは9Vよりも大きくなります。
パラレルのMOSFET間の寄生振動を排除するアプリケーションノートAPT-0402
寄生発振のエネルギーは、ゲートからではなくドレインから発生することに注意することが重要です。スイッチング過渡時のドレイン-ソース間電圧の急激な変化により、ドレインから逆伝達容量を介してゲート回路に電流が誘導されます。dv / dtが十分に高い場合、ゲートに注入される電流の大きさは、ゲートインピーダンス(MOSFETの等価ゲート抵抗、パッケージのボンドワイヤ、回路の浮遊インダクタンス、およびゲート)の両端に電圧を蓄積するのに十分な場合があります。抵抗)。これにより、MOSFETの1つがより完全に強化され(それ自体がオンになり)、電流共有と各MOSFETのダイのドレイン電圧に突然の不均衡が生じる可能性があります。
FGと電源は同じ機能を果たしません。FGは小さな負荷用に設計されているため、急激な変化があります。電源は負荷を駆動し、鋭いエッジはEMIを引き起こす傾向があるため、コンデンサとインダクタを使用してエッジの遷移を和らげます。
あなたは2100nFと21 \を持っています$\mu\$シリーズのF。これは彼らの実効容量50nFと0.5になります\$\mu\$F.これはあなたが望むものですか?データシートは100nFを示しています。
データシートは\を示しています$D_{ld}\$\の間$V_{CC}\$とGND、これはあなたの回路図にはありません。データシートにはこのダイオードに関する情報はありません。

AN1596から-アプリケーションノートVIPower:自動車用ハイサイドドライバー
低エネルギースパイクおよびロードダンプに対する保護
これは、オルタネーターによる充電中にバッテリーが切断されたときに発生します。電圧スパイクは約1/2秒の持続時間に達する可能性があり、オルタネーターのソースインピーダンスが低いため、高エネルギーの性質を持っています。集中型クランプ回路が提供されていない場合、またはISO7637定格のデバイスが使用されていない場合、過渡電圧バッテリーをクランプするために外部ツェナーDldダイオードが必要です(図7を参照)。これが行われるのは、ロードダンプに対する内部保護には、より大きなダイサイズが必要であり、したがって、モジュールレベルの保護を適用するよりもコストが高くなるためです。
これで、ソースはバッテリーではなく、負荷は誘導性ではありませんが、7.5Aから0になります。これが電源にどのような影響を与えるかはわかりませんが、\$D_{ld}\$ 保護を提供せず、問題の一部である可能性があります。