Драйвер электродвигателя электромобиля (постоянный ток). Как защитить параллельные МОП-транзисторы и драйвер?

Каждый полевой транзистор имеет около 4 дюймов провода в источнике или 100 наногенри.

Если вы переключаете ток всего 10 ампер в каждом полевом транзисторе за 10 наносекунд, индуктивный толчок будет

Виндуктор = L * dI/dT

Виндуктор = 100 нГн * 10 ампер / 10 наносекунд

Виндуктор = 100 вольт в проводке источника.

Таким образом, ваши ворота FET испытывают всплески 100 вольт.

Когда ворота закрываются, шипы подключаются к микросхеме PowerDriver и разрушают эту микросхему.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ лист медной фольги под вашим высокоскоростным драйвером и его шунтирующими крышками для поверхностного монтажа, а также такой же лист медной фольги под несколькими мощными МОП-транзисторами. На задней стороне вы должны установить несколько медных шин, чтобы выдержать 100 ампер, которые вы ожидаете переключать.

Каждый миллиметр вывода полевого транзистора (истока, стока или затвора), проводки или тонкой дорожки печатной платы имеет индуктивность примерно 1 наноГенри; формулы также зависят от сечения вывода полевого транзистора, или соединительных проводов внутри пластика, или медных проводников (тонких), которые я вижу на ваших фотографиях; очень широкая фольга имеет меньшую индуктивность с естественно-логарифмической зависимостью; Плоскость GND над плоскостью VDD уменьшит индуктивный вклад плоскости на 10: 1 (насколько я помню, это мое эмпирическое правило для плоскостей), но другие «провода или выводы» по-прежнему добавляют ~ 1 наногенри / 1 миллиметр.

=============================

Между прочим, у вас в настоящее время нет средств побудить FETS разделить эти высокие токи. Попробуйте 0,01 Ом в источнике, что составляет 20 квадратов медной фольги по умолчанию для толщины фольги по умолчанию 1 унция/фут^2.

Вы зависите от того, насколько согласованы полевые транзисторы, если они имеют одинаковую температуру и напряжение на затворе во время поворота напряжения выключения и выключения.

При 10 А на полевой транзистор падение I*R дает 0,1 В на 20 квадратах, а 0,1 В достаточно для изменения выходного сигнала аналогового компаратора. [У меня была ошибка в предыдущем предложении; Я написал «выдает 0,2 вольта на поперечнике».] Выделите один аналоговый компаратор на каждый полевой транзистор; объедините выходы с 4-входовым NAND или 8-входовым NAND, который NAND подключен к контакту «SET» защелки, а выход защелки управляет контактом «Enable» вашего драйвера ворот.

Если вы попытаетесь контролировать ток в отдельных полевых транзисторах, интенсивное и быстро меняющееся движение электронов вызывает интенсивно-быстрые изменения в электрических полях (некоторые из которых обозначаются как «магнитное поле»), и простое измерение этого 0,1 вольта на 0,01 Ом может быть невозможным. .

Предположим, вы делаете Исток-резистор 0,1 Ом. Тогда при 10 амперах и 1 вольте на резисторе его мощность составляет один ватт. Теперь у вас есть проблема с отводом тепла. Боковое (боковое) перемещение тепла через эпоксидно-стеклотекстолит ФР-4 очень слабое, поэтому необходима теплоотводящая плоскость под истоковым резистором. Термическое сопротивление по умолчанию (растекание от края к краю, а не лицом к лицу) фольги составляет 70 °C на ватт на квадрат фольги.

ИС драйвера затвора не может иметь длинные выводы; индуктивные шипы/удары убьют его.

Нарисуйте и разместите схему с указанием всех сильноточных и быстро меняющихся токовых путей; вам нужно подумать об управлении индуктивными всплесками/пинками; оба конца любых диодов нуждаются в низкой индуктивности.

У вас есть комбинированная задача: механика/индуктивность/сильный ток/быстрые фронты/отвод тепла/шунтирование-конденсатор-размещение. Нарисуйте много набросков, пока думаете об этом. Запомните скорости полевых транзисторов и микросхем драйверов затвора; проверить схемы, предоставленные производителями, на постоянные времени R+C; Компоненты R+C устанавливают краевые скорости? замедлить фронты и, таким образом, уменьшить индуктивные риски?