ฉันพยายามที่จะขับรถมอเตอร์ DC (12V, 100W) กับ MOSFET IRFP054N ความถี่ PWM คือ 25 kHz นี่คือแผนผัง:

ฉันรู้ว่าDSEI120-12Aไม่ใช่ไดโอดที่ดีที่สุดสำหรับเรื่องนี้ แต่ตอนนี้ฉันยังไม่มีอะไรดีขึ้น 3A Schottky diodes ซึ่งฉันลองแล้วก็จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว

นี่คือรูปคลื่นของขอบเขต (A = MOSFET drain (สีฟ้า), B = เกทไดรฟ์ (สีแดง):

รอบหน้าที่เล็กลง:

ฉันได้แรงดันไฟฟ้าที่ MOSFET-turn ซึ่งกินเวลาประมาณ 150 ns และมีแอมพลิจูดสูงสุด 60 V. แอมพลิจูดยังคงอยู่ไม่ว่าฉันจะเพิ่มรอบการทำงานแรงดันไฟฟ้าหรือโหลดบนมอเตอร์ ความกว้างของสไปค์ขึ้นอยู่กับโหลดของมอเตอร์ (อาจขึ้นอยู่กับกระแส)

ฉันพยายามแล้ว:

• เพิ่มความต้านทานเกตเป็น 57 to สำหรับการปิด MOSFET ที่ช้าลง
• การเพิ่มไดโอด Schkottky (SR3100, 3A) ในมอเตอร์และ MOSFET
• ใส่ตัวเก็บประจุต่าง ๆ ข้าม DC link และมอเตอร์ บางครั้งสิ่งนี้จะช่วยเมื่อทำงานด้วยรอบการทำงานที่ต่ำและแรงดันไฟฟ้าต่ำ แต่เมื่อมีกำลังเพิ่มขึ้นขัดขวางจะมีอยู่อีกครั้ง

ไม่มีสิ่งใดที่จะช่วยกำจัดสไปค์ได้อย่างสมบูรณ์ สิ่งที่น่าสนใจ: สไปค์ไม่ได้ทำลาย MOSFET (เนื่องจากติดอันดับ 55 V) แต่ฉันต้องการจะทำไดรเวอร์นี้อย่างถูกต้อง

ฉันกำลังมองหาข้อเสนอแนะเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องลองอีกและทำไมเข็มนี้ จำกัด อยู่ที่ 60 V

อัปเดต: ฉันคิดว่าฝาไฟฟ้า 1 mF ไม่สามารถดูดซับพลังงานจากมอเตอร์ ตอนนี้ฉันได้เพิ่มตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม 2.2 ยูเอฟในบรรทัด 12V, ฝาเซรามิก 200 nF บนมอเตอร์และฝาเซรามิก 100 nF ทั่ว MOSFET

สิ่งนี้ช่วยลดการขัดขวางแม้ว่าตอนนี้ฉันจะปิดเสียงเรียกเข้า - อาจต้องปรับปรุง snubber ใน MOSFET แต่แอมพลิจูดแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่ามาก (30 - 40 V ที่โหลด)

$\Omega$

แอปพลิเคชั่นโบราณนี้อธิบายวงจรสไนเปอร์หลายชนิดรวมถึงเวลาและวิธีการใช้งาน คุณอาจพบแรงบันดาลใจบางอย่างที่นั่น

ลองวางไดโอด Schottky หนึ่งตัวลงที่มอเตอร์จากนั้นนำไปวางอีกอันที่อยู่ตรงข้ามกับเส้นนำไปยังมอเตอร์ที่พวกเขาออกจาก PCB

นอกจากนี้ยังช่วยให้แน่ใจว่าอุปทานของคุณถูกบายพาสที่ความถี่สูงได้เป็นอย่างดี ใส่ฝาเซรามิกข้ามแหล่งจ่ายไฟใกล้กับที่ฟีดไปยังมอเตอร์ ที่แรงดันไฟฟ้าของคุณนั่นอาจเป็น 10 µF หรือมากกว่านั้น

อย่าวางฝาครอบข้าม FET และเก็บฝาครอบมอเตอร์ให้เล็กและวางไว้ใกล้กับมอเตอร์ ฉันจะไม่ใช้มากกว่า 1 nF หรือมากกว่านั้น

สิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นกรณีคลาสสิกของการเหนี่ยวนำและอุปกรณ์ที่จับต้องได้

การเหนี่ยวนำหลงทาง

ให้ฉันวาดวงจรของคุณอีกครั้งเพื่อช่วยอธิบายประเด็น

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ฉันจะทำให้สมมติฐานที่สมเหตุสมผลว่า AC มาจากไฟผ่านหม้อแปลงแยกและดังนั้นคุณสามารถกราวด์ DC- (ที่ฝา) อย่างปลอดภัย หากไม่ใช่กรณีนี้คุณมีข้อกังวลอื่น ๆ ที่ต้องจัดการเช่นกัน

การยอมรับการโจมตีที่สมเหตุสมผลStray1 & Stray2นี้สามารถข้ามไปได้

สิ่งนี้ทำให้Stray3 , Stray4และStray5

สิ่งเหล่านี้แต่ละอย่างจะมีส่วนช่วยในการเริ่มต้นเลยที่คุณเห็น การคาดเดาเกินจริงเช่นนี้คาดว่าจะเกิดขึ้นเมื่อคุณบังคับให้เปลี่ยนโหลดอุปนัย และในขณะที่บางคนคาดว่าจะต้องมีการจัดการเพื่อให้สูงสุดต่ำกว่าระดับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ (ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ตาย)

ตอนนี้บางส่วนจะเป็นสิ่งประดิษฐ์ระหว่างการวัด ใช้Stray4,5ถ้าคุณคลิปโพรบขอบเขตของคุณลงบน EARTH ที่อยู่ที่ตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวนำหลงทางนี้จะนำไปสู่แรงดันไฟฟ้าที่คุณเห็นเมื่อคุณเริ่มการเหนี่ยวนำโหลด

คุณเริ่มตัดการไหลของกระแสผ่าน FET ดังนั้น V = Ldi / dt จะสร้างแรงดันไฟฟ้า ทันทีสิ่งที่คุณกำลังวัดไม่มีแรงดันอุปกรณ์จริงอีกต่อไป

ตอนนี้คุณอาจระบุว่าคุณได้ตัด GND ของขอบเขตไปที่ขาของ FET แล้วถึงแม้จะมีเร่ร่อนอยู่บ้างดังนั้นสิ่งที่คุณเห็นอาจไม่ได้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงของอุปกรณ์

ในหัวข้อของStray4,5มันเป็นตัวเหนี่ยวนำหลงทางเหล่านี้มักจะเกิดจากรูปแบบที่ไม่ดีซึ่งเป็นสาเหตุหลักของแรงดันไฟฟ้าเกินที่เปิดปิด คุณกำลังพยายามที่จะขัดจังหวะการไหลปัจจุบันผ่านพวกเขาโดยการปิด FET แต่พวกเขาไม่ได้มีเส้นทางที่จะผ่านการสับเปลี่ยน เช่นนี้พวกเขาจะพยายามให้กระแสไหลผ่าน FET

Stray6พร้อมด้วยความช้า (เทียบกับการสลับ FET) จะขัดขวางการเปลี่ยนกระแสโหลดและเท่ากันอีกครั้งส่งผลให้เพิ่มศักยภาพการระบายน้ำออก

Stray3จะปรากฏเป็นความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่เข้าสู่วงจรไฟฟ้า

เสียงเรียกเข้าของ Seconary

ในแปลงทั้งสองของคุณคุณสามารถเห็นเสียงเรียกที่สอง มีสาเหตุหลายประการสำหรับสิ่งนี้

1. ไดรฟ์เกตประตูไม่เพียงพอ หากความสามารถของไดรฟ์ค่อนข้างอ่อน (หรือมีการเหนี่ยวนำมากในประตูนำ) มันจะไม่สามารถหยุดอุปกรณ์นั้นได้ดีและประจุที่จะไหลเนื่องจากความจุ millar จะพยายามเปิดอุปกรณ์ -> osc
2. Stray5 และ Stray6 จะแกว่งเป็นการแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างเส้นทางการเปลี่ยน
3. หาก FET เร็วกว่า & Snappier มากเมื่อเทียบกับไดโอดคุณสามารถทำให้เกิดการสลับการแกว่งซึ่งทำให้รุนแรงขึ้นโดย Stray5 และ Stray6

การแก้ปัญหา?

1. ตรวจสอบเค้าโครงของคุณ! แทร็กที่สั้นและหนาหรือแม้แต่แผ่นลามินาเพื่อลดการเหนี่ยวนำ รักษาระยะห่างระหว่าง DIODE และ FET ให้น้อยที่สุด!
2. ถ้า GateDrive ของคุณอ่อนแอให้ปรับปรุง
3. หาก GateDrive ของคุณแข็งแกร่งลองเพิ่มตัวต้านทาน Gate ของคุณเพื่อชะลอการเปลี่ยน
4. หากยังคงล้มเหลวให้พิจารณา snubber ข้าม FET เพื่อลดปัญหา