半桥驱动芯片IR2103上半桥臂栅极输出电压波形异常

ljyxzz · 发表于 2024-7-5 10:59

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使用两个对标IR2103的国产芯片，搭建了H桥电路，发现2103芯片HO输出异常，具体表现为HO输出在HIN输入信号来之前会有一段高电平输出，原理图及波形图如下：
原理图

CH1：HO输出 CH2：HIN输入（单片机直接提供）

CH1：HO输出 CH2：#LIN输入（单片机直接提供）

CH1：HO输出 CH2：LO输出

从波形上看，上下管导通间隔时间很短，只有100ns左右；增加PWM死区时间，只能延迟HO输出第二段爬升时间，不是很明白在HIN信号来之前HO会有一段高电平，好像跟#LIN输入时间有关系，麻烦大家看看有没有遇到过类似情况

huo_xing · 发表于 2024-7-16 15:30

本帖最后由 huo_xing 于 2024-7-16 15:33 编辑

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:167 y, {0 X: }2 C& z4 m. X- V) U
应该是防止MOS误导通？请指正

怎么防止误导通。这里可是接的上管，这个点电压随着H桥工作状态变化而变化。
H桥上管有两只，你图片中左边这个本来是关闭的，但是右边还有一只上管如果是导通状态呢。电压会从右边上管通过负载串过来的，这时就可能出现你图片中的波形。
Vs引脚应该是来监控mos.s引脚电压的。这个引脚电压通过一个自举电路提高Vb引脚电压，保证g（Ho的输出）电压一直高于s。正常设计上应该没有这个电阻吧。去看看手册的参考电路

ljyxzz · 发表于 2024-7-17 09:24

超級狗发表于 2024-7-16 20:37 y: }: `- b+ q. Y+ M; j; C9 I
我猜是那隻裝可愛的恐龍版主所講的，R105 將 VOH 下拉至 VS 造成的。
- h. T3 \' a/ \- L* ~
0 b6 s! O8 f9 {5 J, d! kVS 這個點在電機正反轉時的電平 ...

感谢指导！
回想了一下，这种波形是在右半桥上臂常关，下臂常开、左半桥上下臂由互补PWM控制的情况下得到，也就是H桥的电流方向一直是单一方向；
总觉得有点像左下臂关闭后（还处于死区时间），瞬间通过自举电容导致的HO有电压输出

huo_xing · 发表于 2024-7-17 09:29

超級狗发表于 2024-7-17 08:470 @8 x& R! Y! l: d) U9 { F
有一種推測：: v V; B3 @; o" G9 z& k
當 +12VIN 比 +12V_TEC 還早出現時，必須確保電橋不會動作。

从一般设计上说，这个两个电源可以是一个源，设计简单方便。但是要求高的话会用两个源。
从这个图纸看，就算两个源，这两个源的地也必须搭在一起。那么在H桥动作时，电压通过10K电阻串过来很正常。
还有，如果考虑电机负载正转反转切换时的反电动势问题就更麻烦了

ljyxzz · 发表于 2024-7-5 11:01

本帖最后由超級狗于 2024-7-17 13:03 编辑

原理图没放上去，补发一下

wudipk2010 · 发表于 2024-7-5 11:33

MOS米勒效应，估计是你这个国产芯片给出的栅极驱动电流不足

wudipk2010 · 发表于 2024-7-5 11:35

提升驱动电压，或者是换Qg更小的MOS管，适当减小栅极电阻。然后自己测试一下

ljyxzz · 发表于 2024-7-5 11:40

wudipk2010 发表于 2024-7-5 11:351 x1 m: S* ]& x
提升驱动电压，或者是换Qg更小的MOS管，适当减小栅极电阻。然后自己测试一下

我的疑惑是，HO栅极驱动电压不是应该在HIN输入信号之后才开始有输出吗，为什么在HIN信号输入之前，HO就已经有输出了

清浊葭 · 发表于 2024-7-5 15:13

把MOS去掉，测量HO输出，看看是不是芯片本身的问题

jianhai1987 · 发表于 2024-7-5 15:47

MOS米勒效应

huo_xing · 发表于 2024-7-13 14:25

ljyxzz 发表于 2024-7-5 11:01! e: I# S$ z+ Z& G
原理图没放上去，补发一下

HO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

超級狗 · 发表于 2024-7-13 18:51

米勒平台（Miller Plateau）

超級狗 · 发表于 2024-7-13 23:31

如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

ljyxzz · 发表于 2024-7-16 14:15

超級狗发表于 2024-7-13 23:31
; j- l, B- q( u: { ?1 g4 X如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

版主你好，我的理解是米勒平台在MOS关开启过程中存在；但是根据实测的波形，HO的输出电压在HIN输入信号来之前就已经产生了（第一张图）；栅极驱动器不应该是先有HIN输入，再有HO输出吗？
请指导一下，感谢！

ljyxzz · 发表于 2024-7-16 14:16

huo_xing 发表于 2024-7-13 14:253 @ W1 z) M/ j3 q: p5 ~% ?1 @* |" o
HO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

应该是防止MOS误导通？请指正

ljyxzz · 发表于 2024-7-16 17:31

huo_xing 发表于 2024-7-16 15:30
/ p4 u4 c% ^* w0 G怎么防止误导通。这里可是接的上管，这个点电压随着H桥工作状态变化而变化。
1 S! v. m0 c1 i3 @% }+ QH桥上管有两只，你图片中左 ...

感谢指正！

超級狗 · 发表于 2024-7-16 20:37

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:15
3 }1 w4 s. V g) Q6 G/ v+ A2 N- a版主你好，我的理解是米勒平台在MOS关开启过程中存在；但是根据实测的波形，HO的输出电压在HIN输入信号来 ...

我猜是那隻裝可愛的恐龍版主所講的，R105 將 VOH 下拉至 VS 造成的。

VS 這個點在電機正反轉時的電平會有差異，下臂關閉時 VOH 可能在死區（Dead Time）就開始動作了。

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