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CSD19536KCS: 逆变器MOS管GS震荡较大

Part Number:CSD19536KCS

用CSD19536KCS做三相逆变发现输入上升到60V左右就会烧管子,并且在一瞬间会听到滋的一声(好像什么东西击穿了?),测试为GS,DS短路,但是逆变正常输出时波形还行。装置运行过程中测试管子gs波形发现振铃比较严重并且严重程度随着输入加大而加大,测试gs尖峰甚至有28V,-12V。在驱动电源加了稳压管并且在mos管GS下面加了TVS管也无法吸收和稳住GS电压,不知该如何解决,也不知道是否是因为GS电压过大而导致的管子损坏。下面如图一为逆变器其中一相的原理图,图二是驱动的原理图,图三四为实测MOS管GS波形。

Yeihong LI:

驱动设计的输出应该是+15V-5V但是实际测试MOS管GS电压远大于此,怀疑管子容烧毁的原因就是GS过压

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Johnsin Tao:

Hi

    Vgs最大耐压是+/-20V。

    如果你测试到28V是会造MOS烧掉的。

    确认一下驱动芯片的供电,建议选择模拟GND,  另外驱动走线注意一下避免干扰(最好是走线短一点)。

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Yeihong LI:

测试到的是像图三图四一样的尖峰,瞬间尖峰很大,不知道改如何解决能提供一下思路吗,驱动电源加了稳压管MOS管GS并了TVS管也没用

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Yeihong LI:

驱动供电用模拟地吗,目前我都是采样运放那边用的模拟地

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Yeihong LI:

而且看示波器图片也不仅仅是在开通或者关断的时刻有振铃,在高电平或者低电平的中间时刻也有小的振铃,不知道这个中间的振铃是什么原因

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Johnsin Tao:

Hi

    一般驱动芯片不应该有这么大的电压上冲,特别是你在驱动上还增加了稳压管。

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Johnsin Tao:

HI    建议先确认测试的准确性。

    其次确认电路的noise是否较大?

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Yeihong LI:

测试应该也是没问题的,管子也烧了很多了。您说的电路noise是指的哪一块呢,驱动供电电源吗

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Yeihong LI:

这个是驱动的PCB大概布局

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Johnsin Tao:

HI

    就是整体电路的noise, 包括电源,GND,甚至信号。原因是从你上面的驱动信号上看,应该是有一些noise的。

    之所以怀疑是测试问题,原因是你已经在驱动上增加了稳压管。

    建议你测试一下驱动信号供电是否也有较大noise? 供电的GND建议选择较小noise的模拟GND.

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Yeihong LI:

抱歉这么晚回复消息,之前一直没上线。您说从驱动信号上看有一些noise能请问是怎么看出来的呢,我之前一直觉得是因为PCB布局走线有问题导致寄生参数过大导致的震荡没有怀疑到电源上面。按您说的我测试辅助电源供电确实有些问题,但是不是电源正负极之间波形有问题,驱动24V供电是很平的,但是AGND和GND之间测试有很大的问题。我测试了几组数据如下图所示。

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Yeihong LI:

还有您说的驱动供电选择模拟地也就是我图中的AGND我不理解,我认为AGND是用于采样这些比较连续的信号的这样就会比较干净,如果把驱动这种高dv/dt的回路加入进去不会”污染“AGND吗?

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Yeihong LI:

本人硬件新手,对于您说的加上稳压管会影响测试的准确性我也不太明白,加上稳压管会有什么会影响到我示波器测试吗

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Yeihong LI:

关于供电noise的问题,我想是否是我的辅助电源接地处理有问题,下面附上我的辅助电源供电原理图。其中+-15V AGND是外接的一个10W变压器加7815 7915供电的,24V GND是买的明纬的一个220V转24V 53W的开关电源供电的。之前本来+-15V AGND也是用的明纬的一个双路开关电源,但是后面觉得用开关电源给模拟电路供电noise会不会比较大就改成线性的了。然后AGND和GND是在辅助电源板上是通过10uH小电感单点接地,但是在整个系统的其他一些板子上,比如采样板又把AGND和GND板内进行了单点接地,我不知道这样的做法是否有问题,这种整个系统来看应该就不算单点接地了而是多点接地。

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Johnsin Tao:

HI

    也不是直接接AGND,  而是AGND Plane,  VDD上noise并不大,因为VDD的电流消耗实际很小。

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Yeihong LI:

驱动电源目前用的MGJ2D241505隔离电源,一个大概功率为1.4W,两个三相逆变器并联跑,也就要12个也就是16.8W,除以24V就是需要0.7A的电流,但是,我总共24V辅助电源供电所需输入电流测试最大为2A,我认为这个VDD所占电流比例应该也不小了。您意思我驱动如果改用模拟供电那我需要改变供电方案才行,有没有其他建议呢?或者您是否认为我示波器测试GS的震荡来源就与这个AGND与GND之间这个周期尖峰波动信号有关呢?如果是我该如何着手解决这个问题呢?可能是哪些导致了这种问题?

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Johnsin Tao:

HI

   我是建议你将驱动电源的GND 连接到AGND Plane, 而不是PGND  Plane,这个在我之前看到的很多文档中都有提到的,所以建议确认下。(可以的话直接条线确认下)

   另外一个就是来自驱动走线的noise干扰。

    这些都是比较常见的原因,layout问题很难确认,只能逐个排除问题。

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Yeihong LI:

您好,那如果我将驱动地改接到模拟地也就是AGND Plan意思就是我驱动供电也得换为模拟电源供电吧,比如使用我上面辅助电源原理图里的15V AGND去供电,还是说您意思是只是把我这个的GND改接到为AGND就行,正电源还是使用24V的。然后如果您手中有您说提到的很多文档的相关链接或者文档资料能方便发我参考学习一下吗?我之前没有看到过这种的做法。

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Johnsin Tao:

HI

    如上建议跳线确认下。

    文档是很久很久之前TI一个工程师给出的培训文档,我这边没有保存下来,自是之前遇到过好几次类似的问题。

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Yeihong LI:

就是说直接把驱动的GND直接跳到AGND上面然后驱动供电24V电源不动。如果没有文档的话请问您还是记得什么关键词吗,我方便去搜索一下,我昨天找了一些没找到。

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Johnsin Tao:

HI

    是工程师之间的经验分享文档,官网没有的。

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