半桥驱动芯片IR2103上半桥臂栅极输出电压波形异常

ljyxzz

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

* u' i3 H$ W  ?2 d, r

( d' J; u  u9 d# `   CH1：HO输出    CH2：HIN输入（单片机直接提供）

) q# x, M/ o8 i8 n$ |
   CH1：HO输出    CH2：#LIN输入（单片机直接提供）

) C* _4 }2 G8 B# N$ v, @: Q7 j" D
1 y, |7 W% ^: T5 m
   CH1：HO输出    CH2：LO输出

( p* U4 h1 u2 E7 ^5 ]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

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:16
+ s; ]1 Q; T7 f5 Y4 ^' R" ?应该是防止MOS误导通？请指正

# P- i9 E: F$ [" O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。
7 }1 v, m+ L% M: a* A: c( ]7 SVs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
4 E, U2 Z# W6 {3 f7 Z( F' j

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-16 20:37
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。
# M1 N) d  b& s/ p  Z' ~% D7 _5 M
. Z# _$ n) |4 D( O: n; wVS 這個點在電機正反轉時的電平 ...

4 ]5 v! {) S6 \( i! f, ~感谢指导！
6 D1 y9 k6 K: O) N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
  B9 |! O. K: O

huo_xing

超級狗 发表于 2024-7-17 08:47
/ r0 s' R$ t; `, \8 v; ?7 C& x有一種推測：
/ y5 n0 C( g2 F' K$ f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

原理图没放上去，补发一下

& y* o3 w3 }6 `2 K2 k

wudipk2010

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

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

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

8 \+ k3 P% C1 d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

把MOS去掉，测量HO输出，看看是不是芯片本身的问题

jianhai1987

MOS米勒效应

huo_xing

ljyxzz 发表于 2024-7-5 11:01
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？
) b6 c) b& J" Y/ I) z% \

超級狗

米勒平台（Miller Plateau）

超級狗

如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

# \7 ^  h6 h$ D' L

ljyxzz

超級狗 发表于 2024-7-13 23:31
/ W2 J3 ~; p& `) Z+ w如何調整場效電晶體開關電路的閘極電阻（Gate Resistor）？

5 m- @; E( P, ~( H* J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？
( Y# @! R4 g" k请指导一下，感谢！

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-13 14:25
HO和Vs之间串个10K电阻是干嘛的？

/ B5 L/ S# M* X$ q, R应该是防止MOS误导通？请指正

ljyxzz

huo_xing 发表于 2024-7-16 15:30
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 ...

0 Y" ]: {8 _( I! p: u8 Y# C感谢指正！

超級狗

ljyxzz 发表于 2024-7-16 14:15
, h8 L" A7 v  c0 H9 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 ...

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, Q8 Y+ f: B& Q/ z
' L  T" s; C4 f1 C# t5 sVS 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。