Проблема со звоном конденсатора драйвера полного моста

Это мой первый опыт разработки полного мостового драйвера. У меня проблемы со звонком на выходе. Я сделал для него печатную плату. Это фото верхней стороны платы.Передняя панель печатной платы

ЗадНазад печатной платы

Вход в драйверы L6498, мертвое время 250 нсвведите описание изображения здесь

Ненагруженное выходное напряжение полного моставведите описание изображения здесь

Выход с подключенным ненагруженным трансформатором CH1: Напряжение трансформатора CH2: Ток трансформаторавведите описание изображения здесь

Полная настройкавведите описание изображения здесь

У меня проблема с колебаниями в верхней части выходного сигнала при подключении нагрузки. Приложение нагрузки к трансформатору только усиливает звон. Я протестировал затворы всех мосфетов, и формы сигналов очень чистые, без пиков, даже когда трансформатор загружен. Единственная проблема связана с формой выходного сигнала моста. В центре платы установлен пленочный конденсатор емкостью 1 мкФ. Я попытался добавить конденсатор 2200 мкФ прямо на шину основного напряжения рядом с MOSFET, как показано на рисунке ниже. У меня также есть трансформатор тока для измерения тока конденсатора.

введите описание изображения здесьФорма выходного сигнала улучшается, когда трансформатор все еще подключен, когда добавлен электролитический колпачок. CH1: Выходное напряжение полного моста. CH2: Ток электролитического конденсатора. введите описание изображения здесьПроблема в следующем: электролитическая крышка греется при очень небольшой нагрузке полного моста. При больших нагрузках ток через конденсатор составлял около 30 ампер в пике. Конденсатор был очень горячим. Если добавление большей емкости к шине питания улучшит звон, какой тип конденсатора мне следует использовать? Поможет ли плёночный конденсатор большего размера звону? Является ли звонок проблемой компоновки? Если да, то должны ли дорожки питания печатной платы быть короче?

Добро пожаловать на EE.SE. Для интенсивных импульсов тока выживут и останутся холодными только полипропиленовые конденсаторы, но найти конденсатор емкостью более 10 мкФ будет непросто и дорого. Старайтесь, чтобы золотой треугольник источника тока (большая цоколь рассчитана на импульсные источники питания), токового переключателя (ваших полевых МОП-транзисторов) и токовой нагрузки (резистора или двигателя) как можно ближе. Вы должны иметь под рукой несколько полипропиленовых конденсаторов, чтобы попробовать их. Они почти неразрушимы.
Итак, то, что вы считаете проблемой, это какой-то звон да? Почему это воспринимается как проблема? Где твоя схема? Где ваш результат моделирования?
@ Sparky Концепция Золотого Треугольника является новой для меня фразой, но она очень описательная: (1) Источник тока, (2) Переключатель тока, (3) Токовая нагрузка должны быть очень тесным треугольником. Я бы добавил, что 3 части должны быть расположены так, чтобы физически размещаться в непосредственной близости, поэтому магнитные поля будут В БОЛЬШОЙ ОТМЕНЕ, а энергия, хранящаяся в петле (теперь меньшая площадь петли), будет намного меньше.
Ужасная планировка! Почему все так далеко друг от друга? Пожалуйста, добавьте свою схему.
Измерьте частоту звона и попробуйте заменить резисторы затвора ферритовыми бусинами той же площади, что и пик на этой частоте. Или просто увеличить резисторы затвора. Хотя соглашусь, схема плохая. У вас нет заземляющего слоя под дорожками привода затвора, поэтому импедансы обратного тока очень высоки. Токовая петля, по которой проходят токи вашего привода затвора, очень велика, что также может способствовать этим проблемам. Вы должны были спроектировать свои МОП-транзисторы так, чтобы они подключались прямо к плате, а не через разъемы с винтовыми клеммами, поскольку здесь важны такие вещи. Слишком много паразитов.
Как человек, который часто строит коммутационные системы, я могу сказать вам, что ваша самая большая проблема - это длинные провода на источниках питания и длинные дорожки к затвору на полевых транзисторах от драйвера. Если вы можете сократить все это, это гораздо лучшая идея, чем пытаться компенсировать это. В противном случае взгляните на некоторые другие ответы ниже.
Также попробуйте добавить небольшой керамический или пленочный конденсатор прямо через винтовые клеммы источника питания к полевым транзисторам. добавление небольшого конденсатора, который близко, значительно уменьшит ваш высокочастотный шум.

Ответы (4)

Вы должны использовать Быстрое включение/Медленное выключение для управления воротами... И уменьшить цикл управления воротами..

Это немного коротко для ответа. Если бы вы могли добавить некоторые детали, это могло бы стать хорошим ответом.

Поскольку вы не добавили схему и на основе предоставленной вами информации, я могу посоветовать только исходя из своего собственного опыта и понимания:

1- Электролитический конденсатор здесь более важен, так как пульсирующий ток будет идти на более высокую емкость. Используйте пленку только для высокочастотного шума, диапазон емкости 100 нФ или 10 нФ.

2- Следы электролитического конденсатора должны быть как можно короче, эти 2 провода являются проблемой. Припаяйте непосредственно к печатной плате рядом с силовыми МОП-транзисторами (не как те 2 колпачка на синей печатной плате снаружи).

3- Добавьте больше электролитических конденсаторов, так как становится жарко, что означает, что ток пульсаций выше, чем он рассчитан.

4-Я не вижу, куда подается питание на вашу плату, эти дорожки должны быть как можно шире, чтобы уменьшить индуктивность.

5- Попробуйте зарядить плату батареями, если вы в настоящее время используете настольный блок питания.

Начните с этих общих примечаний и сообщите нам, если проблема не исчезнет.

Надеюсь это поможет

Вы можете попробовать добавить фильтр нижних частот на выходе с мощным конденсатором (микрофарад). Если ваш осциллограф может выполнять БПФ, попробуйте его на импульсном сигнале, чтобы лучше понять влияние частоты вашей схемы и правильно спроектировать ФНЧ. Это может быть простая RC-цепочка с правильными значениями...

У вас, вероятно, будут лучшие результаты с R/C снабберными цепями, попробуйте поэкспериментировать с номиналами конденсатора от 0,05 до 0,1 мкФ последовательно с резисторами от 10 до 47 Ом.

Оптимальные значения демпфера будут зависеть от нагрузки.

Держите лиды как можно короче.