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

5 J: c! U! ~) u5 Z/ ?

9 e2 J  Y5 ]( A. N0 y! S; w   CH1：HO输出    CH2：HIN输入（单片机直接提供）

  l7 o# o+ K. r! k' A
   CH1：HO输出    CH2：#LIN输入（单片机直接提供）
8 R* Q% i) _* h5 U+ E6 r1 [3 K

! A5 x; S$ C. S; m2 {" B9 c
* x0 W* x# ?+ q$ x+ l+ R$ Y   CH1：HO输出    CH2：LO输出

/ q7 ?/ u3 Q; V- T& W; E/ Q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

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:16
应该是防止MOS误导通？请指正

1 U) F! [% L1 T) b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。
H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。
Vs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
# Z* u7 B8 P" ?9 E8 b- l" i

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-16 20:37
2 T. \( _( Y8 f7 f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。

VS 這個點在電機正反轉時的電平 ...

6 {; i+ U$ s8 Y2 y8 ^+ L感谢指导！
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；
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
/ [& s7 [. t* O( C1 G" P4 w

huo_xing

超級狗 发表于 2024-7-17 08:47
3 L' ^0 I0 q2 I' Q有一種推測：
( n: P& g" Z/ h. ~' E當 +12VIN 比 +12V_TEC 還早出現時，必須確保電橋不會動作。

; D- G0 n& |( j/ J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

. ~8 l" q) {$ A, B1 T# h原理图没放上去，补发一下

" d: F4 F$ V8 m" H" {* q; B8 x

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
- t0 G5 a: t- C  y0 [9 a3 t7 j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

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
) E) X1 a5 ?: c8 d9 P原理图没放上去，补发一下

, Z" N' m0 M, ~! v0 I' {HO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

超級狗

米勒平台（Miller Plateau）
! K! [! b* G. S$ t

超級狗

如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

' Q! G9 s+ ^) H4 S5 x  S

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-13 23:31
: Y  m8 X* R  ^3 Z如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

+ N( ^# g0 ]4 {( ?/ f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？
$ @# e4 Q, ^3 D2 m请指导一下，感谢！

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-13 14:25
' ^+ ]/ f. Y4 k1 f. bHO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

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-16 15:30
: i: U2 ~& E9 Q0 Z5 H$ h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。
4 ^' A& j( ^. C2 u% @1 o9 C: yH桥上管有两只，你图片中左 ...

7 l/ {3 n+ u% @4 g5 A感谢指正！

超級狗

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:15
' ]3 @( j! V; A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 ...

& L. `) W! _- L" `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。

  }, |& U1 t6 M; [3 J' O: j* V4 hVS 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。


* F' E/ q- B* f; Q5 o5 W: T  X