MOSFET Проблема вождения
У меня есть этот драйвер MOSFET IC 16 Pin Package
Технические характеристики - Максимальное напряжение стока 16 В. Максимальный ток утечки 7,5 А
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Схема:
Я даю внешний вход 5 В для затвора MOSFET (на выводе 1) от этого источника питания 30 В 3A / 6A - Техническое описание источника питания
Итак, я подаю 5 В на затвор от источника питания и 16 В на сток полевого МОП-транзистора (TAB = Vcc) от другого аналогичного источника питания. Я подключил нагрузку 7,5 А между выходными контактами ИС (контакты 9-16) и землей. (Используемая электронная нагрузка - постоянный ток)
Я включаю и выключаю напряжение затвора полевого МОП-транзистора. Но когда я выключаю вход 5 В на полевой МОП-транзистор, я получаю такие напряжения (наблюдаю странное поведение переключения при падении):
Если напряжение стока Vcc = 16V
Однако, если я уменьшу напряжение стока до Vcc = 9V
Я понимаю это,
Я не могу понять, почему это происходит, когда я даю высокий Vcc IC.
Затем, чтобы проверить время спада источника питания (канал, который был подключен к разрешающему затвору IC)
Время падения было очень большим. Вроде порядка 50 мс.
Затем я подал входной сигнал на затвор ИС, используя AFG1062 как генератор функций.
Я проверил время падения ФГ. Это было около 1 мс.
Итак, теперь я дал вход затвора, используя сам FG, и установил напряжение стока Vcc равным 16 В, используя другой источник питания.
Теперь я не наблюдаю странного поведения переключения во время отключения ворот.
Мои вопросы :
Почему у меня было такое странное переключение во время падения, когда я использовал источник питания вместо FG? Я решил, что смогу решить проблему, если обеспечу низкое время спада на входе затвора ИС. Но что происходит, если я даю такое большое время спада порядка 50 мс? Я попытался найти время спада или параметр спада напряжения в руководстве по блоку питания, но не нашел. Может кто-нибудь объяснить мне, почему это происходит и как понять такое поведение? Что мне здесь искать?
Почему это странное поведение происходило только при Vcc = 16 В, а не при Vcc = 9 В?
Почему блоки питания имеют большое время нарастания и спада по сравнению с FG? Что же на самом деле определяет значение времени нарастания и спада в общей электронике?
Помогите, пожалуйста, развеять мои сомнения.
Ответы
Источники питания, как правило, имеют большой конденсатор для фильтрации всплесков, возникающих от его коммутационной схемы, чего нет у FG. Внутренне FG будет действовать как «двухтактная» схема, которая заставляет входное напряжение на контакте достигать уровня заземления. Затем, если вы используете uC, убедитесь, что вы выбрали вывод GPIO для «push-pull».
Из таблицы:
Устройство представляет собой одноканальный драйвер верхнего плеча, изготовленный по фирменной технологии ST VIPower® M0-7 и помещенный в корпус PowerSSO-16.
Контакты 9, 10, 11 и 12 имеют внутреннее соединение; Контакты 13, 14, 15 и 16 имеют внутреннее соединение; Все выходные контакты должны быть соединены вместе на плате.
Если бы это был один полевой МОП-транзистор, все они были бы связаны внутри. Я подозреваю, что это два параллельных МОП-транзистора, и когда вы его выключили, один сработал раньше другого, вызвав паразитные колебания из-за немного разных \$V_{GS}\$.
Из руководства пользователя UM1922 Стандартные драйверы верхнего плеча VIPower® M0-7, руководство по проектированию оборудования
Параллельные драйверы верхнего плеча VIPower® достигли 7-го поколения интеллектуальных драйверов питания (внутреннее название M0-7).
8.4 Параллельное соединение выходов
Параллельное включение выходов (в пределах одного устройства) обычно рассматривается, когда требуется более высокий ток.
Опять же, это только предположение с моей стороны. Но это объясняет звон, который вы видите. Чтобы объяснить, почему это происходит только при 16 В, а не при 9 В. 16V будет иметь больший dv / dt, чем 9V.
Из заметки по применению APT-0402 Устранение паразитных колебаний между параллельными полевыми МОП-транзисторами
Важно отметить, что энергия паразитных колебаний исходит от стока, а не от затвора. Быстрое изменение напряжения сток-исток во время переходного процесса переключения индуцирует ток от стока через емкость обратной передачи к схеме затвора. Если dv / dt достаточно велико, величина тока, подаваемого на затвор, может быть достаточной для нарастания напряжения на импедансах затвора (эквивалентное сопротивление затвора в полевом МОП-транзисторе, соединительные провода в корпусе, паразитные индуктивности в цепи и затвор сопротивление). Это может привести к полному расширению (включению) одного из полевых МОП-транзисторов, вызывая внезапный дисбаланс в распределении тока, а также в напряжении стока на кристалле каждого полевого МОП-транзистора.
FG и источник питания не выполняют одну и ту же функцию. FG рассчитаны на небольшие нагрузки и поэтому имеют резкие переходы. Источники питания управляют нагрузками, и острые края имеют тенденцию вызывать электромагнитные помехи, поэтому конденсаторы и индукторы используются для смягчения краевых переходов.
У вас 2 100 нФ и 2 1 \$\mu\$F в серии. Это делает их эффективную емкость 50 нФ и 0,5 \$\mu\$F. Вы этого хотите? В таблице данных указано 100 нФ.
Таблица показывает \$D_{ld}\$между \$V_{CC}\$и GND, которого я не вижу в вашей схеме. Информации об этом диоде в техпаспорте нет.
От AN1596 - ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ VIPower: БОКОВЫЕ ДРАЙВЕРЫ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ
Защита от скачков энергии и сброса нагрузки
это происходит, когда аккумулятор отключается во время зарядки от генератора. Всплеск напряжения может достигать длительности примерно ½ секунды и носит высокоэнергетический характер из-за низкого импеданса источника переменного тока. Если не предусмотрена централизованная схема фиксации или не используются устройства, соответствующие стандарту ISO7637, для фиксации переходного напряжения батареи необходим внешний стабилитрон Dld (см. Рисунок 7). Это сделано потому, что внутренняя защита от сброса нагрузки потребует большего размера кристалла и, следовательно, более высокой стоимости, чем установка защиты на уровне модуля.
Теперь источником является не батарея, а нагрузка не индуктивная, но вы переходите с 7,5 А до 0. Не знаю, какое влияние это окажет на источник питания, но нет \$D_{ld}\$ не предлагает никакой защиты и может быть частью вашей проблемы.