半桥驱动芯片IR2103上半桥臂栅极输出电压波形异常

ljyxzz

使用两个对标IR2103的国产芯片，搭建了H桥电路，发现2103芯片HO输出异常，具体表现为HO输出在HIN输入信号来之前会有一段高电平输出，原理图及波形图如下：
                                      原理图
' {' a$ h# [" a7 x5 E' |  J
& z8 F& F& }) M# o% P

, ]# X1 V$ d% T5 ^- R   CH1：HO输出    CH2：HIN输入（单片机直接提供）
! C- W) I4 H8 T4 X! V9 c
1 m# c; I/ T9 N2 u+ w! P. G) A
   CH1：HO输出    CH2：#LIN输入（单片机直接提供）
( C9 F2 I/ g4 Q' L
7 I1 f5 U3 Z7 B

2 Q- ]$ Q- X0 p* E0 r2 n   CH1：HO输出    CH2：LO输出

从波形上看，上下管导通间隔时间很短，只有100ns左右；增加PWM死区时间，只能延迟HO输出第二段爬升时间，不是很明白在HIN信号来之前HO会有一段高电平，好像跟#LIN输入时间有关系，麻烦大家看看有没有遇到过类似情况

huo_xing

0 p8 S. G) L7 g3 t" G5 i6 B  R" e

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:16
  X/ D: }% ~' P$ k- ]应该是防止MOS误导通？请指正

怎么防止误导通。这里可是接的上管，这个点电压随着H桥工作状态变化而变化。
: @) a* o! e% d' ?& v8 QH桥上管有两只，你图片中左边这个本来是关闭的，但是右边还有一只上管如果是导通状态呢。电压会从右边上管通过负载串过来的，这时就可能出现你图片中的波形。
3 V3 w* Y# b5 \$ }- E' m9 RVs引脚应该是来监控mos.s引脚电压的。这个引脚电压通过一个自举电路提高Vb引脚电压，保证g（Ho的输出）电压一直高于s。正常设计上应该没有这个电阻吧。去看看手册的参考电路

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-16 20:37
我猜是那隻裝可愛的恐龍版主所講的，R105  將 VOH 下拉至 VS 造成的。
5 E  x3 [4 p. z5 X; Q& P! U
VS 這個點在電機正反轉時的電平 ...

感谢指导！
* a/ \* i0 d: A7 j7 k; f  v回想了一下，这种波形是在右半桥上臂常关，下臂常开、左半桥上下臂由互补PWM控制的情况下得到，也就是H桥的电流方向一直是单一方向；
3 j' i: ~# T4 N8 X) ~总觉得有点像左下臂关闭后（还处于死区时间），瞬间通过自举电容导致的HO有电压输出

huo_xing

超級狗 发表于 2024-7-17 08:47
7 X8 V  M- q8 I. G" M' D) V& ]- \有一種推測：
當 +12VIN 比 +12V_TEC 還早出現時，必須確保電橋不會動作。

: q* F0 a$ {" S, U# U从一般设计上说，这个两个电源可以是一个源，设计简单方便。但是要求高的话会用两个源。
从这个图纸看，就算两个源，这两个源的地也必须搭在一起。那么在H桥动作时，电压通过10K电阻串过来很正常。
还有，如果考虑电机负载正转反转切换时的反电动势问题就更麻烦了

ljyxzz

原理图没放上去，补发一下
9 M* R+ Z& a/ J4 d5 Z

wudipk2010

MOS米勒效应，估计是你这个国产芯片给出的栅极驱动电流不足

wudipk2010

提升驱动电压，或者是换Qg更小的MOS管，适当减小栅极电阻。然后自己测试一下

ljyxzz

wudipk2010 发表于 2024-7-5 11:35
4 z$ y0 V2 {9 R* Y* y1 b提升驱动电压，或者是换Qg更小的MOS管，适当减小栅极电阻。然后自己测试一下

我的疑惑是，HO栅极驱动电压不是应该在HIN输入信号之后才开始有输出吗，为什么在HIN信号输入之前，HO就已经有输出了
& }" d$ [/ w1 Z7 g  y' l% O

清浊葭

把MOS去掉，测量HO输出，看看是不是芯片本身的问题

jianhai1987

MOS米勒效应

huo_xing

ljyxzz 发表于 2024-7-5 11:01
, K" b, ]. X: F' w- J原理图没放上去，补发一下

, P8 B) j; [. X4 I) B* ?0 H/ y' cHO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

超級狗

米勒平台（Miller Plateau）
+ |$ p( H' `: p' V0 N+ ~7 {  f3 z

超級狗

如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-13 23:31
如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

) i# ^9 F7 _4 D. J: a8 C  X4 _, p版主你好，我的理解是米勒平台在MOS关开启过程中存在；但是根据实测的波形，HO的输出电压在HIN输入信号来之前就已经产生了（第一张图）；栅极驱动器不应该是先有HIN输入，再有HO输出吗？
请指导一下，感谢！

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-13 14:25
1 n3 Z( a* h0 o$ I2 u) x7 \HO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

应该是防止MOS误导通？请指正
  ?& B$ W( j) F4 t9 y1 E! x  j

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-16 15:30
怎么防止误导通。这里可是接的上管，这个点电压随着H桥工作状态变化而变化。
& V5 q1 C* d3 N! o- YH桥上管有两只，你图片中左 ...

感谢指正！

超級狗

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:15
, A4 B6 n2 I1 c" X( h% ^版主你好，我的理解是米勒平台在MOS关开启过程中存在；但是根据实测的波形，HO的输出电压在HIN输入信号来 ...

7 d0 i( X8 U. o我猜是那隻裝可愛的恐龍版主所講的，R105  將 VOH 下拉至 VS 造成的。

) @6 w' [1 q, d; u( C+ _" JVS 這個點在電機正反轉時的電平會有差異，下臂關閉時 VOH 可能在死區（Dead Time）就開始動作了。