Problema de timbre del condensador del controlador de puente completo

Esta es la primera vez que diseño un controlador de puente completo. Tengo problemas con el timbre en la salida. He hecho un pcb para ello. Esta es una imagen de la parte superior del tablero.Frente de placa de circuito impreso

Traseroplaca de circuito impreso

Entrada a controladores L6498, tiempo muerto de 250 nsingrese la descripción de la imagen aquí

Voltaje de salida descargado del puente completoingrese la descripción de la imagen aquí

Salida con transformador descargado conectado CH1: Voltaje del transformador CH2: Corriente del transformadoringrese la descripción de la imagen aquí

Configuración completaingrese la descripción de la imagen aquí

El problema que tengo es con la oscilación en la parte superior de la forma de onda de salida cuando se adjunta una carga. Aplicar una carga al transformador solo empeora el timbre. He probado las puertas de todos los mosfets y las formas de onda son muy limpias, sin picos, incluso cuando el transformador está cargado. El único problema es con la forma de onda de salida del puente. La placa tiene un condensador de película de 1 uf en el centro de la placa. Intenté agregar un capacitor de 2200 uf justo en el riel de voltaje principal al lado del mosfet como se muestra en la imagen a continuación. También tengo un transformador de corriente para medir la corriente del condensador.

ingrese la descripción de la imagen aquíLa forma de onda de salida mejora con el transformador aún conectado cuando se agrega la tapa electrolítica. CH1: Tensión de salida de puente completo CH2: Corriente del condensador electrolítico. ingrese la descripción de la imagen aquíEl problema con esto es: la tapa electrolítica se calienta bajo una carga muy ligera del puente completo. Con cargas altas, la corriente a través del condensador era de unos 30 amperios en su punto máximo. El condensador estaba muy caliente. Si agregar más capacitancia al riel de suministro mejoraría el timbre, ¿qué tipo de capacitor debo usar? ¿Un condensador de película más grande ayudaría al timbre? ¿El timbre es un problema de diseño? Si es así, ¿deberían ser más cortas las trazas de alimentación de la placa de circuito impreso?

Bienvenido a EE.SE. Para pulsos de corriente intensos, solo los capacitores de polipropileno sobrevivirán y se mantendrán fríos, pero encontrar uno de más de 10 uF sería un desafío y costoso. Trate de mantener el triángulo dorado de la fuente de corriente (clasificación de gran capacidad para suministros de modo de conmutación), el interruptor de corriente (su MOSFET) y la carga de corriente (resistencia o motor) lo más cerca posible. Deberías tener algunos condensadores de polipropileno a mano solo para probarlos. Son casi indestructibles.
Entonces, ¿lo que percibes como un problema es un sonido de sí? ¿Por qué se percibe esto como un problema? ¿Dónde está tu esquema? ¿Dónde está el resultado de tu simulación?
@ Sparky El concepto de Golden Triangle es una frase nueva para mí, pero es muy descriptivo: (1) Fuente de corriente, (2) Interruptor de corriente, (3) Carga de corriente, debe ser un triángulo muy estrecho. Agregaría que las 3 piezas deben organizarse para una ubicación física inmediatamente adyacente, por lo que los campos magnéticos CANCELARÁN GRANDEMENTE y la energía almacenada en el bucle (ahora un área de bucle más pequeña) es mucho menor.
Terrible diseño! ¿Por qué está todo tan lejos? Por favor agregue su esquema.
Mida la frecuencia del timbre e intente reemplazar sus resistencias de compuerta con perlas de ferrita de la misma huella que alcanzan su punto máximo en esa frecuencia. O simplemente aumente sus resistencias de puerta. Sin embargo, estoy de acuerdo en que el diseño es malo. No tiene un plano de tierra debajo de los rastros de la unidad de puerta, por lo que las impedancias de corriente de retorno son muy altas. El bucle de corriente que recorren las corrientes de su controlador de compuerta es muy grande, lo que también contribuiría a estos problemas. Debería haber diseñado sus MOSFET para que vayan directamente a la placa, no a través de conectores de terminales de tornillo, ya que este tipo de cosas son importantes aquí. Demasiados parásitos.
Como alguien que construye sistemas de conmutación a menudo, puedo decirle que su mayor problema son los cables largos en las fuentes de alimentación y los rastros largos hasta la puerta en los pies desde el controlador. Si puede acortar todo eso, es una idea mucho mejor que tratar de compensarlo. De lo contrario, eche un vistazo a algunas de las otras respuestas a continuación.
También intente agregar un pequeño capacitor cerámico o de película justo a través de los terminales de tornillo para la fuente de alimentación de los pies. agregar un pequeño condensador que se cierre reducirá en gran medida el ruido de alta frecuencia.

Respuestas (4)

Debe utilizar el encendido rápido/apagado lento para accionar las puertas... Y reducir el ciclo de conducción de las puertas...

Eso es un poco corto para una respuesta. Si pudiera agregar algunos detalles, esta podría convertirse en una buena respuesta.

Dado que no ha agregado un esquema y, según la información que proporcionó, solo puedo aconsejarle desde mi propia experiencia y comprensión:

1- El capacitor electrolítico es más importante aquí, ya que la corriente de ondulación irá a la mayor capacitancia. Use película solo para ruido de alta frecuencia, rango de capacitancia de 100nF o 10nF.

2- Las trazas del condensador electrolítico deben ser lo más cortas posible, esos 2 cables son el problema. Suelde directamente a la pcb cerca de los mosfets de potencia (no como esas 2 tapas en la pcb azul afuera).

3- Agregue más condensadores electrolíticos ya que se está calentando, lo que significa que la corriente de ondulación es más alta de lo que está clasificado.

4-No puedo ver por dónde entra la energía a su tablero, esos rastros deben ser lo más amplios posible para reducir la inductancia.

5- Intente alimentar la placa con baterías si está utilizando una fuente de alimentación de banco actualmente

Comience con estas notas generales y avísenos si el problema persiste.

Espero que esto ayude

Puede intentar agregar un filtro de paso bajo en la salida con un condensador fuerte (microfaradio) Si su alcance puede realizar FFT, pruébelo en su señal de pulso para ayudarlo a comprender mejor la interferencia de frecuencia de su circuito y diseñar el LPF correctamente. Puede ser un simple circuito RC con los valores correctos...

Probablemente obtendrá mejores resultados con redes de amortiguamiento R/C, intente experimentar con valores de condensador de alrededor de 0,05 a 0,1 μF en serie con resistencias de alrededor de 10 a 47 Ω.

Los valores óptimos para el amortiguador dependerán de la carga.

Mantenga los clientes potenciales lo más cortos posible.

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