Problema de toque do capacitor do driver de ponte completo


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Esta é minha primeira vez projetando um driver de ponte completo. Estou tendo problemas com o toque na saída. Eu fiz um pcb para isso. Esta é uma figura do lado superior do quadro. Frente PCB

Backside PCB Voltar

Entrada para drivers L6498, 250ns tempo morto insira a descrição da imagem aqui

Tensão de saída descarregada da ponte completa insira a descrição da imagem aqui

Saída com transformador descarregado conectado CH1: Tensão do transformador CH2: Corrente do transformador insira a descrição da imagem aqui

Configuração completa insira a descrição da imagem aqui

O problema que tenho é com a oscilação na parte superior da forma de onda de saída quando uma carga é conectada. A aplicação de uma carga ao transformador só piora o toque. Testei os portões de todos os mosfets e as formas de onda são muito limpas, sem picos, mesmo quando o transformador está carregado. O único problema é com a forma de onda de saída da ponte. A placa possui um capacitor de filme de 1uf no centro da placa. Tentei adicionar um capacitor de 2200uf diretamente no trilho de tensão principal ao lado do mosfet, como mostra a imagem abaixo. Eu também tenho um transformador de corrente para medir a corrente do capacitor.

insira a descrição da imagem aqui A forma de onda de saída melhora com o transformador ainda conectado quando a tampa eletrolítica é adicionada. CH1: Tensão de saída da ponte completa CH2: Corrente eletrolítica do capacitor. insira a descrição da imagem aqui O problema é: a tampa eletrolítica esquenta sob uma carga muito leve da ponte cheia. Em altas cargas, a corrente através do capacitor era de cerca de 30 amperes no pico. O capacitor estava muito quente. Se adicionar mais capacitância ao trilho de suprimento melhoraria o toque, que tipo de capacitor devo usar? Um capacitor de filme maior ajudaria o toque? O toque está com problema de layout? Nesse caso, os traços de energia da placa de circuito impresso devem ser mais curtos?


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Bem-vindo ao EE.SE. Para pulsos de corrente intensos, apenas os capacitores de polipropileno sobreviverão e permanecerão frios, mas encontrar um acima de 10uF seria um desafio e caro. Tente manter o triângulo dourado da fonte de corrente (tampa grande classificada para suprimentos no modo comutador), comutador de corrente (do seu MOSFET) e carga de corrente (resistor ou motor) o mais próximo possível. Você deve ter alguns capacitores de polipropileno à mão apenas para experimentá-los. Eles são praticamente indestrutíveis.
Sparky256

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Então, o que você considera um problema, está tocando sim? Por que isso é percebido como um problema? Onde está o seu esquema? Onde está o resultado da sua simulação?
Andy aka

@ Sparky O conceito de Triângulo Dourado é uma nova frase para mim, mas é muito descritivo: (1) Fonte de Corrente, (2) Corrente de Corrente, (3) Carga de Corrente, deve ser um triângulo muito apertado. Eu acrescentaria que as 3 peças devem ser arranjadas para uma colocação física imediatamente adjacente, para que os campos magnéticos CANCELEM GRANDEMENTE e a energia armazenada no loop (agora menor área do loop) seja muito menor.
Analogsystemsrf

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Layout terrível! Por que tudo está tão distante? Por favor, adicione seu esquema.
Winny 28/10/19

Meça a frequência do toque e tente substituir os resistores do seu portão por esferas de ferrite da mesma pegada que atingem o pico nessa frequência. Ou apenas aumente seus resistores de porta. Eu concordo que o layout é ruim. Você não possui um plano de aterramento por baixo dos traços de acionamento do portão, portanto as impedâncias da corrente de retorno são muito altas. O loop de corrente que as correntes do acionamento do seu portão percorrem é muito grande, o que também contribuiria para esses problemas. Você deveria ter projetado seus MOSFETs para ir direto para a placa, não através dos conectores dos terminais de parafuso, pois coisas assim são importantes aqui. Muitos parasitas.
DKNguyen

Respostas:


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Você deve usar, Ligação rápida / Desligamento lento para acionar os portões ... E reduzir seu ciclo de portões de acionamento ..


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Isso é um pouco curto para uma resposta. Se você puder adicionar alguns detalhes, isso pode se tornar uma boa resposta.
JRE

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Como você não adicionou um esquema e com base nas informações fornecidas, só posso aconselhar com base em minha própria experiência e entendimento:

1- O capacitor eletrolítico é mais importante aqui, uma vez que a corrente de ondulação irá para a capacitância mais alta. Use filme somente para ruídos de alta frequência, faixa de capacitância de 100nF ou 10nF.

2- Os traços do capacitor eletrolítico devem ser o mais curtos possível, esses 2 fios são o problema. Solde diretamente ao PCB próximo aos mosfets de potência (não como aqueles 2 caps no PCB azul do lado de fora).

3- Adicione mais capacitores eletrolíticos, uma vez que está esquentando, o que significa que a corrente de ondulação é maior do que a indicada.

4-Não consigo ver onde o poder está entrando no seu painel, esses traços devem ser o mais amplos possível para reduzir a indutância.

5- Tente suprir a placa com baterias se você estiver usando a fonte de alimentação de bancada atualmente

Comece com estas notas gerais e informe-nos se o problema persistir.

Espero que isto ajude


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Você pode tentar adicionar um filtro passa-baixo na saída com capacitor forte (micro farad) Se o seu osciloscópio puder executar FFT, experimente-o no sinal de pulso para ajudá-lo a entender melhor a frequência de seu circuito interferindo e projetar o LPF corretamente. Pode ser um circuito RC simples com os valores certos ...


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Você provavelmente teria melhores resultados com redes amortecedoras R / C, tente experimentar valores de capacitor em torno de 0,05 a 0,1 μF em série com resistores em torno de 10 a 47 Ω.

Os valores ideais para o amortecedor dependerão da carga.

Mantenha os leads o mais curtos possível.

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