[参考译文] LM5109B：三相逆变器电源在电源增加时由于 HS 引脚上的毛刺脉冲而短路

Alex、您好！

感谢您关注 LM5109B 半桥驱动器。 我是高功率驱动器的 AE、将回答您的问题。 感谢您提供示波器图、我将根据这些波形提出一些意见和建议。

我有一个问题、栅极驱动振幅似乎为~5V、您能确认 LM5109B 驱动器的 VDD 电压吗？ 数据表建议 VDD 范围为8V 至14V。 栅极驱动器栅极驱动强度 随着 VDD 的降低而降低、并且有可能会关闭 UVLO。

栅极驱动波形上的毛刺脉冲或干扰通常由 VDS 上升或下降时间内的 MOSFET 米勒电荷引起。 0001和0002上的毛刺最令人关注。

有几种方法可以减少开关期间的 Vgs 干扰。 从栅极驱动器输出到 MOSFET 栅极并返回到栅极驱动器接地的 PWB 布局布线应短而低的电感布线。  布局产生的寄生电感会在高频下产生高阻抗(或 dV/dt)。 可  通过调整栅极驱动电阻(增加)来降低 MOSFET VDS dV/dt、这将减少 耦合到 MOSFET 栅极的峰值米勒电荷。

 我在电机驱动器中看到的另一项改进是、由于布局多次不理想、因此在 MOSFET 栅极到源极上增加了电容。 这将降低 MOSFET 栅极至源极的阻抗、从而减少 Vgs 上的电压扰动。

HI 和 LI 输入在图0007上看起来非常干净。 这些波形是否在 VIN 施加到 MOSFET 上？ 确认  驱动器输入上没有可能错误触发驱动器输出的电压尖峰。

请确认这是否能解决您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

此致、

Richard Herring  

Alex、您好！

感谢您提供更多信息。 对于您提到的 MOSFET、与17nC 的 Qgd 相比、我看到栅极电荷在98nC 的 Qgd (栅漏极)上具有很大的权重。 这意味着米勒电荷会对 Vgs 产生很大影响、因为栅漏与栅源极之间的比率很高。

为了获得有用的建议电容、17nC 的 Qg 与10V 的 Vgs 一起、这是一个1.7nF 的等效电容、如果您想要平衡 Qgd 和 Qgs、则需要9.8nF、这意味着额外~8nF、这相当高。 尽管您可能希望尝试将其作为实验。

您可能需要考虑具有更低电荷、更低栅极电荷 Qgd 和 CGS 比率的类似 FET。 IRF52N15是一款150V、32m Ω FET、Qg 为60nC、Qgd 为28nC、Qg 为18nC。 在米勒电荷影响方面、该 FET 应更易于驱动。 开关时间可通过栅极电阻进行调节、如果需要在栅极上增加电容、则需要2至3nF 的较低值以减少 Vgs 扰动。

接地噪声的图。 如果 HI 和 LI 上出现此噪声、我建议在 LI 和 HI 输入上添加一个小型 R/C 滤波器。 我建议从10至22欧姆和100pF 开始、这对延迟的影响很小。

请确认这是否能解决您的问题、或者您可以在此主题上发布其他问题。

此致、

Richard Herring

您好 Richard、

感谢您提供有关 MOSFET 的清晰概念。

我们更改了 MOSFET 并使用了 CSD19534KCS。 我们设法使用10nF 栅源电容消除了栅极上的干扰。

我们将首先测试这款具有电阻负载的三相逆变器。

对于接地噪声、我将尝试在 HI 和 LI 上添加 R/C 滤波器。

谢谢、
Ishan