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在电机系统中、输出端子上可能会出现电压尖峰和振铃噪声。 这些尖峰会降低电机系统的性能、增加 EMI 噪声、如果不加以控制甚至会导致损坏。
开关节点振铃噪声是电机系统输出端子上快速压摆率的结果。 具有有效的快速压摆率意味着具有较大的 dV/dt、这会在 PCB 布线的寄生电感和 MOSFET 封装上的寄生电感之间引起显著的 LC 振荡。 下图显示了半桥的典型寄生元件。
这种开关节点振铃不仅会产生电压下冲和过冲、这会损坏电机系统、还会导致高 EMI 噪声。 控制这些开关节点振荡对于提高系统性能非常重要。 以下是几种用于减少开关节点振铃的解决方案：
- 降低输出压摆率、这可以通过在 MOSFET 的栅极上添加电阻器来实现。 此外、TI 还提供具有可调节 IDRIVE 的栅极驱动器、可调节输出压摆率。 阅读此 应用手册 、了解有关智能栅极驱动的更多信息。
- 在 MOSFET 上放置缓冲器。 阅读此 博客 、了解如何设计 RC 缓冲器。
- 改进 PCB 布局以最大限度地减少布线寄生效应和高电流环路。 阅读此 应用手册 、了解电机驱动器电路板布局的最佳实践。
流入电源的大电流也会导致电机系统输出端子和电源上的电压尖峰。 在快速衰减期间、作为发生器的电机或电机上存储的能量流回电源可产生多余电流(阅读此 应用手册 以了解不同的衰减模式)。 还可能存在其他意外来源、这些来源可能会导致过多电流流回电源。 最大程度地减小这些电压尖峰的最佳方法是控制和吸收所有多余的能量。 以下是一些可最大限度降低这些不必要的电压尖峰的技术：
- 在电机驱动器的电源引脚附近放置足够大的电容、以便电容器吸收多余的能量。 阅读此 应用手册的第5节 、了解大容量电容器和旁路电容器的最佳放置方式。
- 在电源与 GND 之间放置一个钳位二极管、例如 TVS 或齐纳二极管。 确保二极管的钳位电压与电源电压相同。 阅读此 应用手册 以了解有关 TVS 二极管的更多信息。
