Motor sürücü parazit sorunu

[Cüneyt Faruk ORDUL]

İyi günler. Bir elektrik motoru sürücüsünde kullandığım mosfetlerde gate bacağında parazitlenme yaşıyorum. Yardımcı olabilir misiniz?
Ekte yaşadığım parazitin resmi var.

 

[Endorfin35+]

Şema görmeden anlamak zor ama şöyle bir tahminde bulunayım. Mosfet gate bacağında seri direnç kullanmalısınız.

 

[clc]

Mosfetin yapısı gereği gate-source bacağı arasında bir kapasite var, biz aslında iletime sokmak istediğimizde ilgili kapasiteyi şarf ediyoruz, kesime sokmak istediğimizde de deşarj ediyoruz. Gate driver ile bu ilgili kapasite arasındaki bağlantı ise oraya bir L ekliyor, gate direnci de R olarak eklenince aslında orada bir RLC devre var(R yi eklememizin bir sebebi de budur aslında, R yi büyüterek response u biraz daha damped halr getirebilirsin), senin durumunda da belki de layout dan dolayı L biraz büyük olmuş ve biraz kötü bir durum çıkmış, layout u paylaşabilirsen oradan da bir konuşabiliriz. Ancak bu ölçümü alırken ground spring kullanmadı isen, probun bağlantısı da bir LC devredir ve oranın etkisinden dolayı gerçekte olduğundan daha farklı şeyler ölçersin, ki senin durumunda bence ölçüm yöntemi ile alakalı da bir durum var. İkinci bir husus ise eğer GS arası voltajı 20 volta yakın bir voltaja çıkarıyorsan limit değeri 30V luk olan bir mosfet kullanmıyorsan gate i delmen çok olası, driver ın voltajını biraz kısmak isteyebilirsin.

Tekrar ölçüm alırsan GS ile birlikte DS voltajını da paylaşma şansın olursa biraz daha iyi olabilir.

 

[Cüneyt Faruk ORDUL]

Öncelikle cevaplarınız için sağolun. Mosfetlerime seri gate direnci olarak 10 ohm var. Layoutu paylaşamam lakin mosfetlerim kartta sıralı şekilde en yakındaki 2 cm en uzağı 8 cm mesafede. ölçümümde osiloskop probunun krokodil kısmını grounduma bağlıyorum. Normal şartlarda GS 14V ve DS 24V kullanıyorum. kullandığım mosfetin limit GS değeri 20V.

 

[Endorfin35+]

Scop görüntün mosfet çınlamasına (ringing) benziyor. Pwm kullanmıyorsan gate direncini çok düşünmeden arttırabilirsin.

 

[Cüneyt Faruk ORDUL]

Malesef pwm kullanıyorum, frekansım da 7.8Khz

 

[clc]

Karttan olan uzaklık hiç önemli değil, aynı şekilde gate driverdan olan uzaklıkta çok önemli değil, zira çok uzağa koyup oldukça düşük bir loop indüktansı elde etmen mümkün, bu konuda oldukça fazla application note bulabilirsin, o notlardakiler ile kendi layout un arasında bir karşılaştırma yapıp o açıdan bir sorun olup olmadığına sen karar verebilirsin, zira görmeden bizim yorum yapmamız doğru değil.

Mosfetin groundunu bir crocodil ile source a bağlaman bu tür ölçümlerde sıkıntı yaratabilir, bu yüzden genellikle ground spring ile ölçmek önerilir(google görsellerde ground spring diye aratıp bulabilirsin, başkasına ait bir görseli burada paylaşmak çok doğru olmayabilir).

GS olarak 14V kullanıyor isen sanki scope da bir miktar kayıklık var gibi duruyor(settle olduğunda 1.5 kutucuktan fazla neredeyse 2 kutucuğa settle olmuş) ama önemli mi bilemedim zira 10X probe üstünden bağlanmış, hatayı dert etmeyebilirdim. Yalnız şu anda sanki 19.7V a kadar overshootun var gibi duruyor bunu dert edebilirsin.(ama bu kayıklıkla beraber)

@Endorfin35+ in söylediği doğru, bu yaşadığın olaya ringing deniyor, parazit olarak çevrilmiş olma ihtimali var o yüzden bir yorum yapmamıştım ama gate direncini arttırmak gerçekten iyileştirme sağlayan faktörlerden biri ancak bunun switching loss üzerinde de etkisi olacak anahtarlamalı bir iş yapıyorsan. DS arasındaki etkisi eğer rahatsız edici değilse, yayılım açısından bir derdin yoksa genellikle ringing kabul edilebilir bir ölçüye getirilip bırakılır zira her türlü olur(belki gözlemleyemezsin ya da çok azdır yok sayarsın), ancak DS arasında snubber koyularak bastırılabileceği gibi GS arasında da benzer uygulamalar yapılabiliyor.

Ben olsam ölçüm methodumu biraz değiştirir tekrar ölçerdim, hala sıkıntı var ise loss olarak izin veriyorsa sistem R yi arttırırdım aksi halde sanırım donanımı biraz incelemen gerekecek. Kolay gelsin

 

[Endorfin35+]

gate direncini çok düşünmeden arttırabilirsin.

gate direncini arttırmak gerçekten iyileştirme sağlayan faktörlerden biri

Bu durumda gate direncini biraz düşürenek attırabilirsin. 8khz için yaklaşık 100us periyoda sahipsin. Grafikte on süren 1us gibi görünüyor. Yani biraz toleransa sahipsin. Kademeli olarak direnci artırıp. Sonucu scopta gözlemleyebilirsin. @clc nin dediği gibi direnci arttırmak anahtarma kayıplarını artırarak mosfetlerin daha çok ısınmasını sağlar. Ancak ısınmayıda gözlemlersin. Sonuçta kabul edilebilir bir nokta bulman gerekecek. Aşağıdaki grafik benim eski bir çalışmamdan gate sinyali diye hatırlıyordum ama değilmiş. iletime geçme anındaki vds voltajı.. Neyse bulmuşken grafiği ekledim...