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我正在构建一个高电压三相 BLDC 电机驱动器、工作电压为150V (最大200V)。 我在 逆变器上使用 IPB60R040 MOSFET、在栅极驱动器上使用 ISO5852S。 我有3个隔离式 DCDC 转换器、可为高侧栅极驱动器提供高于开关点电压15伏的电压。 逆变器电路图和其中一个栅极驱动电路如下。
电路板通常工作、但我看到的是一些我不理解的东西、会导致电机出现问题。 我必须展示几个示波器图进行解释。 示波器图中的颜色对应于上面逆变器电路图中用彩色箭头显示的测量点。 浅蓝色是开关节点、紫色是高侧开关栅极、黄色是低侧开关栅极。 我的接地基准点位于"0Vbus"。 查看其中一个相位的开关节点(蓝色箭头)时、在正常工作条件下、当高侧开关打开且低侧开关关闭时、该点的电压应等于总线电压。 当高侧开关开始关断时、开关节点电压将保持在总线电压、直到低侧开关导通(在死区时间之后、在本例中为1.5us)、开关节点电压将降至零。 请参见下图。
(侧注：死区时间很长、我知道、这是为了更好地显示正在发生的情况。 此外、我还需要处理一些电压尖峰和振铃问题、这主要是由于布局不良时的寄生电感造成的。 但我想在这里处理的问题是其他问题。)
上图是我在其中一个逆变器相位上看到的情况、假设这是 A 相、这符合预期。 现在、我在逆变器的另一个相/桥臂(C 相)上看到的是我不理解的情况。 在低侧开关导通之前、开关节点电压似乎降至零。 请参见下图。
就好像开关节点电压在低侧开关导通前耗尽一样。 这仅发生在其中一个逆变器相位/桥臂(C 相)上、并且仅在电机连接到驱动器时发生。 当电机断开连接时、所有相位看起来都像第一个示波器图(A 相)。 我有一个幸运的副作用、它消除了 C 相上的所有电压尖峰和振铃、但我认为这不应该发生、还是应该发生？ 当我将电压斜升至大约50V 时、它会导致电机开始抖动、甚至改变方向。 我怀疑是因为这个问题导致该相位断电？
更进一步、在 B 相上、我看到了类似的东西、但现在它打开了高侧开关的导通和低侧开关的关断。 我所期望的是我在下图中在 C 相上看到的结果。只有在高侧开关在死区时间之后打开时、开关节点电压才会上升。
但是、我在 B 相上看到的是下图。 开关节点电压在高侧开关导通前升高(位于下方示波器图中的中点红色箭头处)。 而低侧开关栅极不会降至零
我想这可能是因为我要测量的基准点(0Vbus)在低侧开关关闭时移动、从而在低侧开关漏极/源极上产生电压、这是合理的。 但为什么在高侧导通和低侧关断期间在 C 相上看不到这种情况呢？ 我怀疑的一件事是 C 相上的低侧 MOSFET 可能已损坏、由于某种原因无法正常关断、但我已经更换了它、但仍然得到相同的结果。 我真的不明白我在这里看到的内容、我想要了解一些见解、也许我错过了什么？
以下是开关打开和关闭期间所有三个相位的示波器图。
阶段 A： B 相： 阶段 C：
此外 、我的振铃非常糟糕、我需要处理这个问题。 它导致一些栅极驱动器受损、或者最多可提供虚假/过早的 DESAT 故障。 理想情况下、我需要重做布局、但现在我需要对其进行修改以使其正常工作。 我曾使用过较大的栅极电阻、外部肖特基漏源极二极管和缓冲器电路。 但是、在较高的电压(100V 至150V)下、我仍然会遇到相当大的电压尖峰、尤其是在低侧打开期间。 目前、我的栅极电阻器为43欧姆(导通和关断)、我认为这已经非常大、我开始降低效率。 低侧开关的导通时间几乎为2us、但我仍然看到较大的负电压尖峰、如 B 相图所示。 我真的可以更慢的开关时间吗？ 我已经尝试过一些 RC 缓冲器设计方法、例如应用手册(www.ti.com/.../slpa010.pdf) 、但它似乎没有那么有效。 我只需尝试我在实验中放置的不同电容器和电阻器组合、就能获得最佳结果。 3.3nF 和1.3 Ω 似乎有所帮助。 振铃处于高 MHz 范围内、并且似乎也具有较低的频率分量。 请参阅下图：
请提供任何帮助。
谢谢
