Tôi đang cố lái một động cơ DC (12V, 100W) với MOSFET IRFP054N . Tần số PWM là 25 kHz. Đây là sơ đồ:

Tôi biết DSEI120-12A không phải là diode tốt nhất cho việc này nhưng hiện tại tôi không có gì tốt hơn. Điốt 3A Schottky, mà tôi cũng đã thử, nóng rất nhanh.

Dưới đây là dạng sóng phạm vi (A = MOSFET cống (màu xanh), B = ổ đĩa cổng (màu đỏ)):

Chu kỳ nhiệm vụ nhỏ hơn:

Tôi đang bị tăng điện áp khi tắt MOSFET kéo dài khoảng 150 ns và có biên độ cực đại. 60 V. Biên độ duy trì cho dù tôi tăng chu kỳ nhiệm vụ, điện áp hoặc tải trên động cơ. Độ rộng của cành phụ thuộc vào tải trên động cơ (có thể phụ thuộc vào dòng điện).

Tôi đã thử:

• Tăng điện trở cổng lên 57Ω để tắt MOSFET chậm hơn.
• Thêm điốt Schkottky (SR3100, 3A) trên động cơ và MOSFET.
• Đặt các tụ điện khác nhau trên liên kết DC và động cơ. Điều này đôi khi giúp khi hoạt động với chu kỳ nhiệm vụ thấp và điện áp thấp, nhưng khi tăng công suất tăng đột biến lại xuất hiện.

Không có điều này giúp loại bỏ hoàn toàn sự tăng đột biến. Điều thú vị: sự tăng đột biến không phá hủy MOSFET (vì nó được xếp hạng 55 V), nhưng tôi muốn thực hiện chính xác trình điều khiển này.

Tôi đang tìm kiếm gợi ý về những gì khác để thử, và tại sao sự tăng đột biến này bị giới hạn ở 60 V.

Cập nhật: Tôi nghĩ rằng nắp điện phân 1 mF không thể hấp thụ năng lượng tăng vọt từ động cơ. Bây giờ tôi đã thêm một tụ điện phim 2,2 uF trên dòng 12 V, nắp gốm 200 nF trên động cơ và nắp gốm 100 nF trên MOSFET.

Điều này đã giúp giảm mức tăng đột biến mặc dù bây giờ tôi đã tắt chuông - có lẽ cần phải cải thiện snubber trên MOSFET. Nhưng biên độ điện áp thấp hơn nhiều (30 - 40 V khi tải).

Hãy thử đặt một diode Schottky ngay trên động cơ, sau đó một cái khác ngay trên dây dẫn đến động cơ nơi chúng rời PCB.

Nó cũng giúp đảm bảo nguồn cung của bạn được bỏ qua tốt ở tần số cao. Đặt một nắp gốm ngang qua nguồn cung gần với nguồn cấp dữ liệu cho động cơ. Ở điện áp của bạn, đó có thể là 10 PhaF hoặc hơn thế.

Không đặt nắp trên FET và giữ nắp nhỏ trên động cơ và đặt vật lý gần với động cơ. Tôi sẽ không sử dụng nhiều hơn 1 nF hoặc hơn.

$\Omega$

Ghi chú ứng dụng cổ này mô tả các loại mạch snubber khác nhau, bao gồm cả thời điểm và cách sử dụng chúng. Bạn có thể tìm thấy một số cảm hứng ở đó.

Đây dường như là một trường hợp kinh điển của độ tự cảm và kết hợp thiết bị đi lạc.

Cảm ứng đi lạc

Hãy để tôi vẽ lại mạch của bạn để giúp giải thích điểm.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Tôi sẽ đưa ra một giả định hợp lý rằng AC xuất phát từ nguồn điện thông qua một máy biến áp cách ly và do đó bạn có thể nối đất DC- (ở nắp một cách an toàn). Nếu đây không phải là trường hợp bạn cũng có một số mối quan tâm khác để giải quyết.

Có thể bỏ qua giả định hợp lý này Stray1 & Stray2 .

Điều này rời Stray3 , Stray4 và Stray5

Mỗi một trong số này sẽ góp phần vào sự vượt mức ban đầu mà bạn đang thấy. Một sự quá mức như vậy sẽ được dự kiến ​​khi bạn đang bắt buộc tải một quy nạp. và trong khi một số dự kiến, nó PHẢI được quản lý để giữ mức cực đại dưới mức điện áp của thiết bị (xếp hạng điện áp ở điểm chết).

Bây giờ một số trong đó sẽ là một tạo tác trong quá trình đo. Lấy Stray4,5 Nếu bạn đưa đầu dò phạm vi của mình vào EARTH ở tụ điện, độ tự cảm đi lạc này sẽ góp phần vào điện áp bạn đang thấy khi bạn bắt đầu giao tiếp với cuộn cảm tải.

Bạn bắt đầu cắt dòng điện qua FET và do đó V = Ldi / dt sẽ tạo ra một số điện áp. Ngay lập tức những gì bạn đang đo không còn là điện áp thiết bị thực sự.

Bây giờ bạn có thể nói rằng bạn đã cắt GND của phạm vi vào chân của FET, thậm chí sau đó sẽ có một số bước đi để những gì bạn đang thấy có thể không phải là điện áp thực của thiết bị.

Về chủ đề của Stray4,5 , các cuộn cảm đi lạc này, thường là do bố trí kém, đó là nguyên nhân chính gây ra tình trạng quá tải điện áp khi tắt. Bạn đang cố gắng làm gián đoạn dòng chảy qua chúng bằng cách tắt FET, nhưng chúng không có đường dẫn để đi lại. Vì vậy, họ sẽ cố gắng giữ dòng điện chạy qua FET.

Stray6 cùng với tốc độ chậm (liên quan đến chuyển mạch FET) sẽ cản trở như nhau về sự biến đổi của dòng tải và do đó một lần nữa dẫn đến tăng tiềm năng Nguồn thoát nước.

Stray3 sẽ xuất hiện dưới dạng dao động trên điện áp đi vào mạch điện.

Đổ chuông thế tục

trong cả hai lô của bạn, bạn có thể thấy một số tiếng chuông thứ cấp. Có một số nguyên nhân cho việc này

1. Ổ đĩa cổng không đầy đủ. Nếu khả năng ổ đĩa khá yếu (hoặc rất nhiều điện cảm trong cổng dẫn), nó sẽ không thể giữ thiết bị tắt tốt và điện tích sẽ chảy do điện dung millar sẽ cố gắng bật thiết bị -> osc
2. Stray5 và Stray6 sẽ thẩm thấu khi trao đổi năng lượng giữa các đường đi lại
3. Nếu FET nhanh hơn & nhanh hơn so với diode thì bạn có thể gây ra các dao động chuyển đổi bị làm nặng thêm bởi Stray5 và Stray6

Các giải pháp?

1. Kiểm tra bố cục của bạn! các bản nhạc ngắn, dày, thậm chí có thể lamina để giảm thiểu độ tự cảm. Giữ khoảng cách giữa DIODE và FET ở mức tối thiểu!
2. NẾU GateDrive của bạn yếu, hãy cải thiện nó
3. NẾU GateDrive của bạn mạnh, hãy xem xét tăng điện trở cổng của bạn để làm chậm quá trình chuyển đổi
4. NẾU vẫn không thành công, hãy xem xét một snubber trên FET để giảm thiểu vấn đề.