MOSFET Problema de conducción

Tengo este paquete MOSFET Driver IC de 16 pines

Especificación - Voltaje máximo de drenaje 16V. Corriente máxima de drenaje 7.5A

EDITAR:

Esquema: ingrese la descripción de la imagen aquítodas las señales Enable, Sen y Sel serán proporcionadas por una MCU separada. Hoja de datos de MCU Pero las siguientes pruebas se realizan aislando la sección del microcontrolador y dando las señales por separado de una fuente de alimentación y monitoreando el comportamiento de salida en la carga y la salida en el pin multisentido.

Estoy dando una entrada externa de 5 V a la puerta MOSFET (en el pin 1) desde esta fuente de alimentación de 30 V 3A/6A - Hoja de datos de la fuente de alimentación

Entonces, estoy dando 5V a la puerta desde la fuente de alimentación y 16V al drenaje del MOSFET (TAB = Vcc) desde otra fuente de alimentación similar. Conecté una carga de 7.5A entre los pines de salida del IC (pines 9 -16) a tierra. (Carga electrónica utilizada - Corriente constante)

Enciendo y apago el voltaje de la puerta al MOSFET. Pero cuando apago la entrada de 5V al MOSFET, obtengo voltajes como este (Observo un comportamiento de conmutación extraño durante la caída):

Si el voltaje de drenaje Vcc = 16V

ingrese la descripción de la imagen aquí

Sin embargo, si reduzco el voltaje de drenaje a Vcc = 9V

El consigo esto,

ingrese la descripción de la imagen aquí

No puedo entender por qué ocurre este comportamiento cuando doy High Vcc al IC.

Luego, para verificar el tiempo de caída de la fuente de alimentación (el canal que estaba conectado a la compuerta de habilitación del IC)

El tiempo de caída fue muy alto. Como en el orden de 50ms.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Luego, le di la entrada a la puerta del IC usando un generador de funciones AFG1062 .

Revisé el tiempo de caída del FG. Fue alrededor de 1 ms.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, ahora di la entrada de la puerta usando el FG y configuré el voltaje de drenaje Vcc a 16V usando otra fuente de alimentación.

Ahora, no obtengo el extraño comportamiento de conmutación durante el tiempo de desactivación de la puerta.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Mis preguntas :

  1. ¿Por qué obtuve ese extraño comportamiento de cambio durante la duración de la caída cuando usé la fuente de alimentación en lugar de FG? Pensé que podría resolver el problema si proporcionaba tiempos de caída bajos a la entrada de puerta del IC. Pero, ¿qué sucede si le doy un tiempo de caída tan alto del orden de 50ms? Traté de buscar el tiempo de caída o el parámetro de caída de voltaje en el manual de la fuente de alimentación, pero no pude encontrarlo. ¿Alguien puede explicarme por qué sucede esto y cómo entender este comportamiento? ¿Qué debo buscar por aquí?

  2. ¿Por qué ese extraño comportamiento ocurría solo en Vcc = 16V y no cuando Vcc = 9V?

  3. ¿Por qué las fuentes de alimentación tienen tiempos de subida y bajada altos en comparación con un FG? ¿Qué determina realmente el valor del tiempo de subida y bajada también en la electrónica general?

Por favor ayúdenme a aclarar mis dudas.

¿Puede proporcionar el esquema? Una cosa en la que puedo pensar es que no hay un camino a tierra desde la puerta de su MOSFET cuando lo apaga. El voltaje de la puerta tiene que ir a alguna parte (puedes verlo como un capacitor que necesita descargarse). Entonces, ¿puede agregar una resistencia de 10K - 100K entre la puerta y la tierra y ver si el timbre persiste?
Editado y añadido el esquema. Todas las señales Enable, Sen y Sel serán proporcionadas por una MCU separada. Hoja de datos de MCU Pero las siguientes pruebas se realizan aislando la sección del microcontrolador y dando las señales por separado de una fuente de alimentación y monitoreando el comportamiento de salida en la carga y la salida en el pin multisentido.
Pero, ¿dónde está tu MOSFET?
MOSFET es interno al IC
Vaya, mi error, pensé que era un IC para conducir un MOSFET de lado alto.

Respuestas (2)

Las fuentes de alimentación, en general, tienen un gran condensador para filtrar los picos que provienen de su circuito de conmutación, que FG no tiene. El FG actuará internamente como un circuito "push-pull", que obliga al voltaje del pin de entrada a alcanzar el nivel de tierra. Luego, si está utilizando un uC, asegúrese de seleccionar el pin GPIO para la funcionalidad "push-pull".

Gracias por su respuesta. ¿Podría proporcionar una respuesta a todas mis 3 preguntas relacionadas?
Todas ellas fueron contestadas. El problema no es el voltaje, sino el dispositivo que está utilizando para dar una entrada. Eche un vistazo a la teoría MOSFET y cómo usarlos como interruptor. Busque la capacitancia parásita entre la puerta y la fuente, y sus efectos en el tiempo de conmutación, relacionados con la resistencia de la puerta.

De la hoja de datos:

El dispositivo es un controlador de lado alto de un solo canal fabricado con tecnología VIPower® M0-7 propiedad de ST y alojado en el paquete PowerSSO-16.

Los pines 9, 10, 11 y 12 están conectados internamente; Los pines 13, 14, 15 y 16 están conectados internamente; Todos los pines de salida deben estar conectados juntos en la PCB.

Si fuera un MOSFET, todos estarían conectados internamente. Sospecho que son dos MOSFET en paralelo y cuando lo apagó, uno se disparó antes que el otro causando una oscilación parásita debido a diferencias ligeramente diferentes. V GRAMO S .

Del Manual del usuario de UM1922 Guía de diseño de hardware de controladores de lado alto estándar VIPower® M0-7

Los controladores paralelos de lado alto VIPower® han llegado a la séptima generación de controladores de potencia inteligentes (llamados internamente M0-7).

8.4 Puesta en paralelo de salidas

La conexión en paralelo de las salidas (dentro de un dispositivo) generalmente se considera cuando se necesita una mayor capacidad de corriente.

Nuevamente, esto es solo una especulación de mi parte. Pero sí explica el timbre que está viendo. Para explicar por qué solo ocurre a 16V y no a 9V. 16V tendría un dv/dt mayor que 9V.

De la nota de aplicación APT-0402 Eliminación de la oscilación parásita entre MOSFET paralelos

Es importante señalar que la energía para la oscilación parásita proviene del drenaje y no de la compuerta. El cambio rápido en el voltaje entre el drenaje y la fuente durante un transitorio de conmutación induce una corriente desde el drenaje a través de la capacitancia de transferencia inversa al circuito de la puerta. Si el dv/dt es lo suficientemente alto, la magnitud de la corriente inyectada a la compuerta puede ser suficiente para generar voltaje a través de las impedancias de la compuerta (resistencia de compuerta equivalente en el MOSFET, cables de unión en el paquete, inductancias parásitas en el circuito y la compuerta resistencia). Esto puede hacer que uno de los MOSFET se mejore por completo (se encienda solo), provocando un desequilibrio repentino en el intercambio de corriente y también en el voltaje de drenaje en el dado de cada MOSFET.

Un FG y una fuente de alimentación no cumplen la misma función. Los FG están diseñados para cargas pequeñas y, por lo tanto, tienen transiciones pronunciadas. Las fuentes de alimentación impulsan las cargas y los bordes afilados tienden a causar EMI, por lo que se utilizan capacitores e inductores para suavizar las transiciones de los bordes.


Tienes 2 100nF y 2 1 m F en serie. Esto hace que su capacitancia efectiva sea de 50nF y 0.5 m F. ¿Es esto lo que quieres? La hoja de datos muestra 100nF.

La hoja de datos muestra D yo d entre V C C y GND, que no veo en su esquema. No hay información sobre este diodo en la hoja de datos.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Desde AN1596 - NOTA DE APLICACIÓN VIPower: CONDUCTORES DE LADO ALTO PARA AUTOMOCIÓN

Protección contra picos de baja energía y volcado de carga

esto ocurre cuando la batería se desconecta mientras el alternador la carga. El pico de voltaje puede alcanzar una duración de aproximadamente ½ segundo y es de naturaleza de alta energía debido a la baja impedancia de la fuente del alternador. Cuando no se proporciona un circuito de sujeción centralizado o no se utilizan dispositivos con clasificación ISO7637, se necesita un diodo zener Dld externo para sujetar la batería de voltaje transitorio (consulte la figura 7). Esto se hace porque una protección interna contra el volcado de carga requeriría un tamaño de troquel más grande y, por lo tanto, un costo más alto que colocar una protección a nivel de módulo.

Ahora, la fuente no es una batería y la carga no es inductiva, pero está pasando de 7.5 A a 0. No tengo idea, qué impacto tendría esto en una fuente de alimentación, pero no. D yo d no ofrece ninguna protección y puede ser parte de su problema.

Gracias por la respuesta. ¿Podría proporcionar una respuesta para esta pregunta de seguimiento: electronics.stackexchange.com/questions/517322/…
Eso es algo que tienes que arreglar. Es el trabajo y no hay atajos. Idealmente, tendrá un banco de pruebas de software de microcontrolador que le permita concentrarse en números de hojas de datos específicos. Varíe la fuente de alimentación dentro del rango y vuelva a probar. ¿Qué impacto tiene la temperatura ambiente en los números? Ejecute una configuración para siempre, apagando y encendiendo la carga.
Gracias. Solo queriendo saber cuáles son las pruebas específicas que uno necesita realizar con ese IC. No estoy seguro de dónde compartir y acercarme. Entonces, estoy haciendo pruebas aleatorias como mencioné en esta pregunta. No se si es correcto o incorrecto. Por lo tanto, estoy buscando algunos consejos específicos sobre cuáles son los casos de prueba que debo realizar.
Todo está impulsado por micro, por lo que es difícil ver algo crítico.
¿Estás diciendo que nada se puede probar?
Y una duda, en la hoja de datos, el diagrama de bloques solo muestra UN MOSFET de lado alto y ningún MOSFET paralelo. Entonces, ¿cómo es posible tener 2 MOSFET paralelos?
Ese es el tramo. Y el aspecto especulativo de mi respuesta, que esperaba que la comunidad votara en contra. Tiene oscilación en el apagado de MOSFET, que ocurre para MOSFET paralelos. Los pines 9, 10, 11 y 12 no están conectados a los pines 13, 14, 15 y 16. MOSFET único, lo estarían. He señalado otros aspectos de su diseño, que pueden explicar las características, pero la oscilación parásita explica lo que observó. Y esto es impulsado por OP. Eliges o no eliges una respuesta aceptable. Mi respuesta puede hacer que alguien con más conocimientos escriba una mejor respuesta.