J'essaie de piloter un moteur DC (12V, 100W) avec MOSFET IRFP054N . La fréquence PWM est de 25 kHz. Voici le schéma:

Je sais que DSEI120-12A n'est pas la meilleure diode pour cela, mais je n'ai pas de meilleur moment pour le moment. Les diodes Schottky 3A, que j'ai également essayées, chauffent très rapidement.

Voici les formes d'oscilloscope (A = drain MOSFET (bleu), B = commande de grille (rouge)):

Cycle d'utilisation plus petit:

J'obtiens un pic de tension à l'arrêt du MOSFET qui dure environ 150 ns et a une amplitude de max. 60 V. L'amplitude demeure que j'augmente le rapport cyclique, la tension ou la charge sur le moteur. La largeur de la pointe dépend de la charge sur le moteur (dépend probablement du courant).

J'ai essayé:

• Augmentation de la résistance de grille à 57 Ω pour une désactivation plus lente du MOSFET.
• Ajout de diodes Schkottky (SR3100, 3A) sur le moteur et le MOSFET.
• Mise en place de divers condensateurs sur le circuit intermédiaire et le moteur. Cela aide parfois lors d'un fonctionnement avec un faible rapport cyclique et une basse tension, mais lorsque la puissance est augmentée, un pic est à nouveau présent.

Rien de tout cela ne permet d'éliminer complètement le pic. Chose intéressante: le pic ne détruit pas le MOSFET (car il est évalué à 55 V), mais je voudrais faire ce pilote correctement.

Je cherche des suggestions sur quoi d'autre essayer, et pourquoi ce pic est limité à 60 V.

Mise à jour: Je pense que le capuchon électrolytique de 1 mF ne pouvait pas absorber la pointe d'énergie du moteur. Maintenant, j'ai ajouté un condensateur à film de 2,2 uF sur une ligne 12 V, un capuchon en céramique de 200 nF sur le moteur et un capuchon en céramique de 100 nF sur le MOSFET.

Cela a aidé à réduire le pic, bien que maintenant je sonne à l'arrêt - probablement besoin d'améliorer le snubber sur MOSFET. Mais l'amplitude de tension est beaucoup plus faible (30 - 40 V en charge).

$\Omega$

Cette ancienne note d'application décrit les différents types de circuits d'amortissement, y compris quand et comment les utiliser. Vous y trouverez peut-être de l'inspiration.

Essayez de placer une diode Schottky directement sur le moteur, puis une autre juste en face des fils menant au moteur où ils quittent le PCB.

Cela permet également de s'assurer que votre alimentation est bien contournée aux hautes fréquences. Placez un capuchon en céramique sur l'alimentation près de l'endroit où se trouve l'alimentation du moteur. À votre tension, cela pourrait être d'environ 10 µF.

Ne placez pas de capuchon sur le FET, gardez le capuchon sur le moteur petit et placez-le physiquement près du moteur. Je n'utiliserais pas plus de 1 nF ou plus.

Cela semble être un cas classique d'inductance parasite et d'adaptation d'appareil.

Inductance parasite

Permettez-moi de redessiner votre circuit pour aider à expliquer le point.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Je vais faire une supposition raisonnable que le CA provient du secteur via un transformateur isolé et donc vous pouvez mettre à la terre le DC- (au capuchon) en toute sécurité. Si ce n'est pas le cas, vous avez également d'autres problèmes à régler.

L' acceptation de cette assuption raisonnable Stray1 & Stray2 peut être ignoré.

Cela laisse Stray3 , Stray4 et Stray5

Chacun d'eux contribuera au dépassement initial que vous voyez. Un tel dépassement est à prévoir car vous commutez en force une charge inductive. et bien que certains soient prévisibles, ils DOIVENT être gérés pour maintenir la crête en dessous de la tension nominale de l'appareil (tension nominale à la matrice).

Maintenant, certains d'entre eux seront un artefact pendant la mesure. Take Stray4,5 Si vous clipsez votre sonde d' oscilloscope sur la TERRE qui se trouve au condensateur, cette inductance parasite contribuera à la tension que vous voyez lorsque vous commencez à commuter l'inductance de charge.

Vous commencez à couper le flux de courant à travers le FET et donc V = Ldi / dt produira une certaine tension. Immédiatement, ce que vous mesurez n'est plus la véritable tension de l'appareil.

Maintenant, vous pouvez déclarer que vous avez coupé le GND de la lunette sur la jambe du FET, eh bien même alors il y aura des errements donc ce que vous voyez peut ne pas être la vraie tension de l'appareil.

Sur le sujet de Stray4,5, ce sont ces inductances parasites, généralement dues à une mauvaise disposition, qui sont la principale cause des dépassements de tension à l'arrêt. Vous essayez d'interrompre le flux de courant qui les traverse en désactivant le FET, mais ils n'ont pas de voie de commutation via. En tant que tels, ils essaieront de maintenir le courant traversant le FET.

Stray6 ainsi qu'une lente (par rapport à la commutation FET) entraveront également la commutation du courant de charge et, en tant que tel, entraîneront à nouveau une augmentation du potentiel de drain-source.

Stray3 apparaîtra comme une oscillation sur la tension entrant dans le circuit de puissance.

Sonnerie seconaire

dans vos deux parcelles, vous pouvez voir des sonneries secondaires. Il y a plusieurs causes à cela

1. Entraînement de portail inadéquat. Si la capacité d'entraînement est assez faible (ou beaucoup d'inductance dans les fils de la porte), il ne pourra pas tenir l'appareil aussi bien et la charge qui coulera en raison de la capacité en millar tentera de l'allumer -> osc
2. Stray5 et Stray6 oscilleront comme échanges d'énergie entre les voies de commutation
3. Si le FET est beaucoup plus rapide et plus rapide que la diode, vous pouvez provoquer des oscillations de commutation aggravées par Stray5 et Stray6

Solutions?

1. Vérifiez votre mise en page! des pistes courtes et épaisses, peut-être même une lame pour minimiser l'inductance. Gardez la distance entre la DIODE et le FET au minimum!
2. SI votre GateDrive est faible, améliorez-le
3. SI votre GateDrive est solide, envisagez d'augmenter votre résistance de grille pour ralentir la commutation
4. Si cela échoue toujours, envisagez un amortisseur sur le FET pour atténuer le problème.