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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 硬件设计讨论 › 半桥驱动芯片IR2103上半桥臂栅极输出电压波形异常
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半桥驱动芯片IR2103上半桥臂栅极输出电压波形异常

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ljyxzz
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-6-11 15:23

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    [LV.2]偶尔看看I
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     楼主| 发表于 2024-7-5 10:59 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

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    x
    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：: E0 Z4 m1 u* H# ~* |6 H
                                          原理图2 V& d& D# d: }' I

    - K8 G% e6 m$ T2 H$ K- P" u& s6 L2 C: [* Y

    1 r: e% J. A# M: G( z+ _   CH1：HO输出    CH2：HIN输入（单片机直接提供）
    - ?! Z2 N3 ~5 q5 T
    6 f( D  o& A) M
    & w' S& M) G6 g& o   CH1：HO输出    CH2：#LIN输入（单片机直接提供）( L+ z  t# W0 z# T% O
    & I2 L% `. d6 ]& l$ q" U: t

    ) m% f2 `4 v6 ]  g7 W0 q5 X. E( @% `- I
       CH1：HO输出    CH2：LO输出4 @; y7 |/ t, N: \) l

    8 b3 h+ C+ _7 g0 ~1 \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2 V2 I( N3 Z. q5 K5 d2 v' a/ j

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    huo_xing

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    发表于 2024-7-16 15:30 | 只看该作者
    本帖最后由 huo_xing 于 2024-7-16 15:33 编辑
    : P* A7 s, n! t
    ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:16
    : G3 M+ ?) }% }' m应该是防止MOS误导通？请指正
    7 Q  f5 h2 b2 ?- P
    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。' Z7 B/ |8 {8 K8 Y, z! b* @
    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。
    0 Z. z% V, j: Q1 ]. dVs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& |* X" x; u* G1 K

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    谢谢分享！: 5.0
    超級狗
    有一種推測：當 +12VIN 會比 +12V_TEC 早出現的時候，必須確保電橋不會動作。^_^  发表于 2024-7-16 23:20
    ljyxzz
    感谢指正！  详情 回复 发表于 2024-7-16 17:31

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    ljyxzz
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-6-11 15:23

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    [LV.2]偶尔看看I
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     楼主| 发表于 2024-7-17 09:24 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2024-7-16 20:371 I( s, q( Z! F; I5 p- Y
    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。
    - U7 s5 A, s8 F8 c- d6 a) S4 F* ~+ x- d5 i, V; j2 {3 l
    VS 這個點在電機正反轉時的電平 ...

    ) U5 B" ?6 |! x5 e8 ]感谢指导！4 R( ^$ `2 s5 C8 R
    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；
    ( n, f/ h9 `: g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% T- a4 A3 X2 u3 M

    点评

    超級狗
    也是有可能，但還是會透過 R105 回灌 VOH。 電橋不確定性，是耽心單邊的上臂和下臂同時導通，+12VIN 會短路到 GND。 樓主可以不接 +12VIN，並且逐步移除 C97 和 R105，觀察波形是否還有 VOH 超前 VIH 的狀況，便  详情 回复 发表于 2024-7-17 12:20

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    huo_xing

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    发表于 2024-7-17 09:29 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2024-7-17 08:47
    5 F+ a7 ?4 S% c5 j. }. Y. D有一種推測：
    ( ?+ T+ u( X* s* V- C" o當 +12VIN 比 +12V_TEC 還早出現時，必須確保電橋不會動作。
    1 E2 i& _+ B4 h! B4 j  F5 z- i
    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。
    ( C* t: D$ m- U# B8 M% A# X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。' f$ G! t% X8 G1 d
    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; p8 T' b. I* V; J9 z) p

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    ljyxzz
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-6-11 15:23

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    [LV.2]偶尔看看I
    17#
     楼主| 发表于 2024-7-17 14:44 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2024-7-17 12:20
    $ f% k7 R- ^: i' y8 A0 t8 o2 M也是有可能，但還是會透過 R105 回灌 VOH。7 u# d  F9 f5 k

    3 k* ?5 D' h$ }1 l9 M6 j電橋不確定性，是耽心單邊的上臂和下臂同時導通，+12VIN  ...
    $ j; r6 a" {; [; N$ G
    感谢分享思路！# ^9 k' x& t3 _) r
    另外补充一句，头像挺萌的
    # p; P' ?5 J) {: B1 c3 z- o

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    超級狗

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    16#
    发表于 2024-7-17 12:20 | 只看该作者
    本帖最后由 超級狗 于 2024-7-17 13:06 编辑 2 q# a' m1 R% @1 H, d/ @
    ljyxzz 发表于 2024-7-17 09:24
      q2 m! [, Z. f; Q4 s8 e7 N感谢指导！
    * f: f( z( [1 k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 ...

    . j! w6 c& {. B也是有可能，但還是會透過 R105 回灌 VOH。, }( N$ q) ?3 x( J# z4 P7 d" C* b$ r
    ; D# ?5 o5 b, }) p4 a
    電橋不確定性，是耽心單邊的上臂和下臂同時導通，+12VIN 會短路到 GND。
    0 J" n7 N, |- ~" [, }: ]2 D7 L5 ^5 {4 y" v) t- U$ Y+ k
    樓主可以不接 +12VIN，並且逐步移除 C97 和 R105，觀察波形是否還有 VOH 超前 VIH 的狀況，便可得知禍首是誰了！
    ' C( M4 c' u2 f8 E* A8 {. N) c6 Y# s  r. s6 M; B/ g6 i. h1 t. G, |
    5 a  J$ D0 q3 M0 g- m+ D

    $ l* J3 E8 e: E3 H8 x* e, G, M+ ]' j) x, O- Z/ N

    / x* T$ f' L4 L/ K' w* m3 }  t

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    ljyxzz
    感谢分享思路！ 另外补充一句，头像挺萌的  详情 回复 发表于 2024-7-17 14:44

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    guchenglihua
  • TA的每日心情
    开心
    2025-9-16 15:57

    • 签到天数: 242 天

    [LV.8]以坛为家I
    15#
    发表于 2024-7-17 09:10 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2024-7-13 18:51+ S( T( F1 }+ l5 d" Y. l
    米勒平台（Miller Plateau）

    : ?" v4 B0 P6 X) W多谢大师分享！( _2 n" p: A& w* ~

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    超級狗

    该用户从未签到
    14#
    发表于 2024-7-17 08:47 | 只看该作者
    huo_xing 发表于 2024-7-16 15:30
    * y5 Y/ Y7 l" e- f3 u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。
    % a0 ]0 q: o8 i  {3 `H桥上管有两只，你图片中左 ...

    & E1 C# o" w- B* k6 c2 v有一種推測：
    ( c/ N) p( u) W3 J, S! ]- [當 +12VIN 比 +12V_TEC 還早出現時，必須確保電橋不會動作。" b2 s8 \% ~0 @* V  h! ~2 o  M' m9 G, Q

    ' s6 c  w" c# Z- j' d+ A
    " z" E* ^; C! s' r- `$ v& N4 Q

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    huo_xing
    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  详情 回复 发表于 2024-7-17 09:29

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    超級狗

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    13#
    发表于 2024-7-16 20:37 | 只看该作者
    ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:15* y% c& i0 {" o5 {# C4 ]- F* j( y3 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 ...
    # }- r# Y$ ]6 d8 f5 S+ P
    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。! ?1 ?0 t3 X' c% b" R0 E! \0 i# c& W

    " h& r9 M4 D% ~' t1 n. XVS 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。
    * }3 D5 O" U  E/ `0 m( ?* A3 F
    6 J4 Y- c4 C7 ^4 D; Q8 [" x( R' S6 y8 B+ P3 M( a0 k3 l

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    ljyxzz
    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  详情 回复 发表于 2024-7-17 09:24

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    ljyxzz
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-6-11 15:23

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    [LV.2]偶尔看看I
    12#
     楼主| 发表于 2024-7-16 17:31 | 只看该作者
    huo_xing 发表于 2024-7-16 15:30) \. p# c% w# R) `% i$ H5 ^6 I0 j+ @
    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。
    9 X4 J0 }9 @/ C; T: YH桥上管有两只，你图片中左 ...

    9 H/ m  [! i! ]; b" N- h- h感谢指正！

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    ljyxzz
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-6-11 15:23

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    [LV.2]偶尔看看I
    11#
     楼主| 发表于 2024-7-16 14:16 | 只看该作者
    huo_xing 发表于 2024-7-13 14:25
    4 ?! x6 z$ O; v8 \8 u* m; Z1 HHO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

    4 z. b6 b" I. R/ Z4 i. E$ @0 c应该是防止MOS误导通？请指正
    % n# H6 |8 V5 r" p. ?# o

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    huo_xing
    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  详情 回复 发表于 2024-7-16 15:30

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    ljyxzz
  • TA的每日心情
    奋斗
    2022-6-11 15:23

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    [LV.2]偶尔看看I
    10#
     楼主| 发表于 2024-7-16 14:15 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2024-7-13 23:316 G5 O" S6 ^, |# P
    如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？
    $ {7 X  S7 Q, Y1 ^/ [3 x
    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？
    ) Z7 B# ]/ B, j- ~) @请指导一下，感谢！
    # Z  s* m; s$ Q& ?0 D% L

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    超級狗
    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。  详情 回复 发表于 2024-7-16 20:37

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    超級狗

    该用户从未签到
    9#
    发表于 2024-7-13 23:31 | 只看该作者
    如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？
    : w7 ~1 d( a( E, e( p# x; L( W! w1 U+ b: P" y6 p

    如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？.pdf

    343.27 KB, 下载次数: 4, 下载积分: 威望 -5

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    ljyxzz
    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！  详情 回复 发表于 2024-7-16 14:15

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    超級狗

    该用户从未签到
    8#
    发表于 2024-7-13 18:51 | 只看该作者
    米勒平台（Miller Plateau）
    * V$ m2 m: h; Y6 W
    # o1 R: n# {1 ?8 Y' \3 m

    米勒平台（Miller Plateau）.pdf

    332.03 KB, 下载次数: 6, 下载积分: 威望 -5

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    guchenglihua
    多谢大师分享！  详情 回复 发表于 2024-7-17 09:10

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    huo_xing

    该用户从未签到
    7#
    发表于 2024-7-13 14:25 | 只看该作者
    ljyxzz 发表于 2024-7-5 11:01: r: E0 y. f! E* g, F5 X3 ?
    原理图没放上去，补发一下
    ! j$ n7 ?' q; Z: a# {% u5 E3 Z7 ?
    HO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？
    2 B, [4 \) ^# K9 s

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    ljyxzz
    应该是防止MOS误导通？请指正  详情 回复 发表于 2024-7-16 14:16

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    jianhai1987
  • TA的每日心情
    擦汗
    2025-11-20 15:02

    • 签到天数: 203 天

    [LV.7]常住居民III
    6#
    发表于 2024-7-5 15:47 | 只看该作者
    MOS米勒效应

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