Aumento de voltaje durante la transición del mosfet de lado alto en el controlador de puerta mosfet de medio puente

Estoy trabajando en un controlador de puerta mosfet de medio puente usando mosfets IR2184 e IRF540N. Puede encontrar diagramas de circuitos y capturas de alcance en imágenes.

He observado que hay un pequeño pico (salida similar a un tanque LC) en la puerta de salida del controlador de puerta del lado bajo cada vez que cambia la salida del controlador de puerta del lado alto.

No puedo subir 3 imágenes debido a una reputación más pequeña, pero puedes encontrar las 3 imágenes aquí

La figura 1 muestra el diagrama de circuito del controlador de medio puente y todos los valores se calculan a partir de la nota de aplicación AN-978 de Infineon. Todos los motivos, es decir, microcontrolador, controlador de puerta, medio puente, son comunes.

La figura 2 muestra la captura de alcance del controlador de medio puente. Observo un aumento en la puerta de la salida del controlador del lado bajo. Este aumento a su vez se refleja en la salida PWM del microcontrolador.

He observado la salida PWM del microcontrolador sin conectarlo al controlador y esa salida PWM está limpia. De otras publicaciones como aquí, entiendo la longitud del cable de alimentación y todo lo que forma un circuito tipo LC que causa esto.

Luego implementé en la placa de prueba y cuidé al máximo que todos los componentes tuvieran la mínima distancia posible entre ellos. Después de que la amplitud de la oleada se reduzca a lo que ves en la captura de alcance.

Luego conecté el circuito amortiguador RC a través de las terminales DS de los mosfets y RC de ambos circuitos a 100 kHz, ya que la frecuencia máxima de la señal en el sistema es de 32 kHz de frecuencia PWM. La captura de alcance de esto también ha reducido aún más la amplitud de la oleada. Pero, ¿cómo deshacerse de él por completo?

La Figura 3 muestra la captura del alcance después de agregar el amortiguador RC al sistema.

Figura 1 Figura 2 figura 3

Añadí las fotos para ti. Edite el bloque de texto para incluirlos y romper la pared de texto.
¿Tiene alguna tapa cerca del suministro del IC del controlador de puerta?
@MarkoBuršič No, no he conectado ningún límite para el IC del controlador de puerta, pero como respondió peufeu, haré algunos cambios e informaré los resultados aquí. Gracias a todos por sugerir y trabajar en las ediciones necesarias para la publicación. Realmente aprecio lo útil que es la comunidad de stackexchange.

Respuestas (1)

D1 (1N4001) es inadecuado. Este diodo es para rectificar 50 Hz, no 32kHz. Seleccione un rectificador rápido apropiado (chotty o estándar, realmente no importa, pero apunte a un tiempo de recuperación rápido).

El desacoplamiento es insuficiente. Tanto +36V como +12V necesitan un desacoplamiento adecuado.

El riel de alimentación (+36 V) necesita condensadores de baja ESR más MLCC para el desacoplamiento de HF. El riel del controlador (+12 V) necesita MLCC lo más cerca posible del chip. Agregue una tapa de aluminio si es necesario para la estabilidad del regulador.

Además, la falla también aparece en la entrada PWM, lo que significa que es un artefacto de medición, probablemente un problema de conexión a tierra, ya sea debido a la inducción en el cable de pinza de cocodrilo del alcance largo o rutas de tierra compartidas en la placa de prueba.

Ahora, esto está en la placa de prueba, por lo que puede esperar un comportamiento transitorio deficiente. Haga un diseño adecuado (podemos ayudarlo) y debería estar bien.

Gracias por su respuesta, haré estos cambios e informaré los resultados aquí.
Con el asesoramiento de peufeu, diseñé PCB con las tres fases e incluso así no hubo mucha mejora. Luego cambié las resistencias de carga de puerta en HO y LO, para todas las fases, al doble de su valor actual y funcionó. Creo que la resistencia de la puerta pequeña estaba causando picos y el aumento de la resistencia hizo el trabajo al aumentar la constante de tiempo RC en la puerta de los MOSFET y, por lo tanto, reducir la magnitud de los cambios dv/dt. Los resultados se pueden ver aquí. . La salida trifásica con carga resistiva observada es perfecta. (1/2)
Pero cuando estoy usando tres fases para impulsar el motor BLDC disponible conmigo, veo que hay muchos picos en la salida. Creo que cuando la carga inductiva está disipando energía a través del mecanismo de retorno, está causando estos picos y necesito disipar la energía magnética debido a las bobinas del motor y los circuitos amortiguadores parece el siguiente paso lógico. ¿Alguna sugerencia sobre cómo moverse junto con los circuitos amortiguadores para inversores trifásicos será de gran ayuda? Gracias a todos de nuevo por su ayuda.(2/2)