Saya mencoba mengendarai motor DC (12V, 100W) dengan MOSFET IRFP054N . Frekuensi PWM adalah 25 kHz. Berikut skemanya:

Saya tahu DSEI120-12A bukan dioda terbaik untuk ini tetapi saya tidak punya yang lebih baik sekarang. 3A dioda Schottky, yang juga saya coba, menjadi panas dengan sangat cepat.

Berikut adalah bentuk gelombang ruang lingkup (A = MOSFET tiriskan (biru), B = gerbang drive (merah)):

Siklus tugas yang lebih kecil:

Saya mendapatkan lonjakan tegangan pada MOSFET turn-off yang berlangsung sekitar 150 ns dan memiliki amplitudo maks. 60 V. Amplitudo tetap apakah saya menambah siklus kerja, tegangan, atau beban pada motor. Lebar paku tergantung pada beban pada motor (mungkin tergantung pada arus).

Saya sudah mencoba:

• Meningkatkan resistor gerbang menjadi 57Ω untuk mematikan MOSFET lebih lambat.
• Menambahkan dioda Schkottky (SR3100, 3A) pada motor dan MOSFET.
• Menempatkan berbagai kapasitor di tautan DC dan motor. Ini kadang-kadang membantu ketika beroperasi dengan siklus kerja rendah dan tegangan rendah, tetapi ketika daya meningkat lonjakan hadir lagi.

Tak satu pun dari hal-hal ini membantu untuk sepenuhnya menghilangkan lonjakan. Hal yang menarik: lonjakan tidak menghancurkan MOSFET (karena diberi nilai 55 V), tapi saya ingin melakukan driver ini dengan benar.

Saya mencari saran tentang apa lagi yang harus dicoba, dan mengapa lonjakan ini terbatas pada 60 V.

Pembaruan: Saya pikir tutup elektrolit 1 mF tidak dapat menyerap lonjakan energi dari motor. Sekarang saya telah menambahkan kapasitor film 2,2 uF pada saluran 12V, tutup keramik 200 nF pada motor, dan tutup keramik 100 nF di MOSFET.

Ini membantu menurunkan lonjakan meskipun sekarang saya mendapatkan dering mematikan - mungkin perlu meningkatkan snubber di MOSFET. Tetapi amplitudo tegangan jauh lebih rendah (30 - 40 V pada beban).

Coba letakkan satu dioda Schottky tepat di motor, lalu yang lain tepat di seberang mengarah ke motor tempat mereka meninggalkan PCB.

Ini juga membantu memastikan pasokan Anda dilewati dengan baik pada frekuensi tinggi. Letakkan tutup keramik di dekat pasokan dekat dengan tempat pemberian pakan ke motor. Pada tegangan Anda, itu bisa 10 μF atau lebih.

Jangan menaruh tutup di FET, dan simpan tutup di motor kecil dan dekatkan ke motor. Saya tidak akan menggunakan lebih dari 1 nF atau lebih.

Tampak bagi saya bahwa apa yang Anda butuhkan adalah snubber tegangan melintasi MOSFET. Cara mudah untuk melakukannya adalah dengan hanya menghubungkan kapasitor seri + resistor di MOSFET. Saya memperkirakan bahwa nilai sekitar 2,7 nF (sekitar 3x kapasitansi MOSFET) dan resistor 100 akan menjadi benar.$\Omega$

Catatan aplikasi kuno ini menjelaskan berbagai macam rangkaian snubber, termasuk kapan dan bagaimana menggunakannya. Anda mungkin menemukan beberapa inspirasi di sana.

Ini tampaknya merupakan kasus klasik dari pencocokan induktansi & perangkat yang menyimpang.

Induktansi Liar

Biarkan saya menggambar kembali sirkuit Anda untuk membantu menjelaskan maksudnya.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Saya akan membuat asumsi yang masuk akal bahwa AC berasal dari listrik melalui transformator terisolasi & dengan demikian Anda dapat dengan aman menghubungkan DC- (di tutup). Jika ini tidak terjadi, Anda memiliki beberapa masalah lain untuk dihadapi juga.

Menerima asumsi yang masuk akal ini, Stray1 & Stray2 dapat diabaikan.

Ini meninggalkan Stray3 , Stray4 dan Stray5

Masing-masing akan berkontribusi pada overshoot awal yang Anda lihat. Overhoot seperti itu diharapkan karena Anda memaksa pergantian beban induktif. dan sementara beberapa diharapkan, itu HARUS dikelola untuk menjaga puncak di bawah peringkat tegangan perangkat (peringkat tegangan pada die).

Sekarang beberapa di antaranya akan menjadi artefak selama pengukuran. Ambil Stray4,5 Jika Anda memasukkan probe lingkup Anda ke EARTH yang ada di kapasitor, induktansi liar ini akan berkontribusi pada tegangan yang Anda lihat saat Anda mulai mengubah induktansi beban.

Anda mulai memotong aliran arus melalui FET dan dengan demikian V = Ldi / dt akan menghasilkan beberapa tegangan. Segera apa yang Anda ukur bukan lagi tegangan perangkat yang sebenarnya.

Sekarang Anda dapat menyatakan bahwa Anda telah memotong GND dari lingkup ke kaki FET, baik bahkan kemudian akan ada beberapa nyasar sehingga apa yang Anda lihat mungkin bukan tegangan sebenarnya dari perangkat.

Pada topik Stray4,5 , induktansi nyasar ini, biasanya karena tata letak yang buruk, yang merupakan penyebab utama overshoot tegangan pada saat mematikan. Anda mencoba untuk menghentikan aliran saat ini melalui mereka dengan mematikan FET, namun mereka tidak memiliki jalur untuk pergantian melalui. Dengan demikian mereka akan berusaha untuk menjaga arus mengalir melalui FET.

Stray6 bersama dengan lambat (relatif terhadap switching FET) akan sama-sama menghambat pergantian arus beban dan dengan demikian lagi menghasilkan peningkatan potensi Sumber Pembuangan.

Stray3 akan muncul sebagai osilasi pada tegangan yang masuk ke rangkaian daya.

Dering Sekunder

di kedua plot Anda, Anda dapat melihat dering kedua. Ada sejumlah penyebab untuk ini

1. Gerbang drive tidak memadai. Jika kemampuan drive cukup lemah (atau banyak induktansi di gerbang mengarah) itu tidak akan dapat menahan perangkat dari sumur itu dan muatan yang akan mengalir karena kapasitansi millar akan berusaha untuk menghidupkan perangkat -> osc
2. Stray5 dan Stray6 akan terombang-ambing sebagai pertukaran energi antara jalur pergantian
3. Jika FET jauh lebih cepat & lebih cepat dibandingkan dengan dioda maka Anda dapat menyebabkan beralih osilasi yang diperparah oleh Stray5 dan Stray6

Solusi?

1. Periksa tata letak Anda! trek pendek, tebal, bahkan mungkin lamina untuk meminimalkan induktansi. Jaga jarak antara DIODE dan FET seminimal mungkin!
2. JIKA GateDrive Anda lemah, perbaiki
3. JIKA GateDrive Anda kuat, pertimbangkan untuk meningkatkan resistor gerbang Anda untuk memperlambat peralihan
4. JIKA itu masih gagal, pertimbangkan snubber melintasi FET untuk mengurangi masalah.