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
0 I$ s# X. U" |( C, \+ j1 R) t
% X; C, h0 ^. C" C- N" W$ E

   CH1：HO输出    CH2：HIN输入（单片机直接提供）

: C" F$ l6 e& U# n4 O
" w0 {% C4 m. [! {5 h3 {7 p   CH1：HO输出    CH2：#LIN输入（单片机直接提供）
- {  b: j/ K, M- H% w; j8 ~

4 M. k' \. M5 R+ y9 m! t+ s
4 k! N" E+ e: b! o  N   CH1：HO输出    CH2：LO输出
1 i" h& C+ i: L# X
+ Y0 F3 u" Y1 ~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

* D2 Z; D  P8 V# \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
6 a) D# t' n1 y9 z

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-16 20:37
* B  m) u- g# s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。
* E  V* v9 d1 a, y
; ?1 ]' \. ]; i% C* `5 H' EVS 這個點在電機正反轉時的電平 ...

感谢指导！
+ H/ u' b* F) k2 J% c, q+ j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；
6 }% H* g. N7 |/ d! D9 ~, p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
$ s! L7 z5 h7 M( C9 d

huo_xing

超級狗 发表于 2024-7-17 08:47
有一種推測：
8 v; G2 V" ]* X當 +12VIN 比 +12V_TEC 還早出現時，必須確保電橋不會動作。

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
( V, Q  W2 @% N( J
5 ?4 F/ R9 U; u

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
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
4 w) m8 j7 ~: n' F3 b原理图没放上去，补发一下

9 {! u: T% s/ w0 R" R4 GHO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

超級狗

米勒平台（Miller Plateau）

8 _  j: t9 L2 l( Z5 m

超級狗

如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？
2 w! L$ @4 J" f# S* L2 R
. ~% g: A/ D( ~* P% _5 |

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-13 23:31
" P4 X" B/ }  p6 f2 k如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

8 J1 E* b' W2 _% Y% C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？
! c0 ?0 z/ f1 S2 k请指导一下，感谢！

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-13 14:25
HO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

, c" G7 z  ~7 J9 L5 O+ p+ s+ `# U应该是防止MOS误导通？请指正
+ j' G3 C- V2 J0 H0 ]. Y* V+ d

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-16 15:30
. a  b# s+ e/ \' K2 x7 a5 y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 ...

* H# E; Z- \7 e& b感谢指正！

超級狗

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:15
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 ...

& F8 D% G0 p6 d" i& d3 r& D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。
! w3 @1 F+ w; S( R9 ^2 ^7 ]) k
VS 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。
" O+ h4 \4 n9 ~# i& j

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