Oscilación del riel de potencia durante el apagado MOSFET

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Estoy implementando un PWM simple de baja frecuencia (120 Hz) controlado manualmente que impulsa el cambio de MOSFET a una carga bastante pesada (la batería es de 2S Li-poly 7.4V de alto drenaje, la corriente de carga es de hasta 80A). Esquema simplificado de esa parte de los flujos de dispositivos (omití un generador de diente de sierra y las otras partes del dispositivo que no están involucradas aquí y que están desconectadas físicamente de este curcuit durante la prueba de todos modos):

AMS1117aquíesunLDOfijode3.3V.DescubríquelasalidadeLM393(enrealidadLM2903)estáoscilandoduranteelperíododeapagadoMOSFET:

(ElcanalamarilloesundrenajeMOSFETyunocianeslasalidadelLM393,tengaencuentaquelasescalasdeloscanalessondiferentes).Despuésderealizarunainvestigación,encontréquelasalidaLDO,esculpablealproporcionarunvoltajedereferenciaalcomparadoratravésdeldivisorR3-R5-R6:

(AquíelamarilloeslasalidaLM393yelcianeslasalidaLDO)SibienlaentradaysalidadeLDOylaentradadevoltajedereferenciadelcomparadorsepresentanconcapacitoresbastantegrandes,lasalidadeLDOaúnrebotajuntoconlaentradaLDOdurantelatransicióndeMOSFET,loqueafectasignificativamenteelvoltajedereferenciadelcomparador:

Ensumayoría,soynovatoencuestionesdepotencia,mihabilidadprincipalesMCsyloquesuelohacerparaactivarlosrielesesseleccionarelcondensadorderebotesegúnlahojadedatosdeIC.AsíquetuvequeleerunanotadelaaplicacióndeMuratasobreelreboteyconstruíunfiltrodesecciónpienlaentradaLDOsegúnsusrecomendaciones:

... que no cambió la situación. Quiero decir que no hay ningún cambio visible de formas de onda en la entrada LDO oscillorgam después de agregar un filtro de sección pi. En este punto me doy cuenta de que la física funciona mal o que no entiendo algo. Creo que lo último es más probable. Cualquier sugerencia es apreciada.

P.S. Agregar una histéresis al comparador tampoco ayudó, ya que la amplitud de oscilación es superior a 2 V y la histéresis sería inaceptablemente enorme.

P.P.S. Todas las medidas se toman con respecto al polo negativo de la batería.

    
pregunta s0me0ne

2 respuestas

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Parece que su AMS1117 se está volviendo inestable durante el tiempo que se muestra. Como esto es cuando habrá transitorios en la salida, las inestabilidades se mostrarán aquí, incluso si el regulador parece estar bien con una carga estática.

La hoja de datos tiene esto que decir:

  

Estabilidad

     

El diseño del circuito utilizado en la serie AMS1117 requiere el uso de un   Condensador de salida como parte de la compensación de frecuencia del dispositivo. los   la adición de 22 μF de tantalio sólido en la salida asegurará   estabilidad para todas las condiciones de funcionamiento.

Su circuito tiene 1μF, muy por debajo de los criterios de estabilidad. Este requisito no es en absoluto inusual para los reguladores lineales (en particular los tipos LDO).

Tenga en cuenta que un dispositivo de tantalio sólido tendrá un ESR que una cerámica, que también puede ser asumida por AMS en el requisito de estabilidad del bucle.

Un tantalio estándar de 22 μF o mayor (tal vez un TAJ estándar) parte) debe hacer el truco. La hoja de datos establece explícitamente que un capacitor más grande simplemente mejorará la respuesta transitoria y no afectará la estabilidad del bucle.

Otra cosa sobre el circuito es que la mayoría de los fabricantes de dispositivos recomiendan una resistencia de compuerta (ver figura 1) cuando se utiliza una etapa de controlador de tótem, como es el caso aquí.

[Update◆

Hoja de datos

Esto solo demuestra que no all xxx117 regulators se crean por igual.

Gráfico útil sobre este tipo de regulador LDO:

Loqueesinteresante(esteeseldeOnsemiconductor)esqueserequiereunciertoESRmínimoparatodaslascargas(yesmásaltoquelamayoríadelascerámicasESRde22μF).

[Actualizar]

Hayalgunasnotasdeaplicaciónexcelentessobrelaoscilacióndelapuertaycómodomesticarla;Aunquelasaplicacionesqueestoyvinculandosonparadispositivosdealtovoltaje,lainformaciónfundamentalsiguesiendoaplicable.

Dominar el arte de la lentitud

Dominar el arte de la rapidez

Ambos de Infineon.

    
respondido por el Peter Smith
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Agregue un capacitor de gran valor justo en el + punto de carga a tierra. (En esas corrientes tal vez use al menos 1000uf). Esto dará una reducción de sobretensión adicional al riel de suministro. Usted muestra mayúsculas grandes en el punto de conexión de la batería, pero si físicamente en ese lugar no pueden ayudar mucho. Además, la adición de un condensador cerámico de tamaño moderado en el mismo punto reducirá las interferencias en el ruido de mayor frecuencia. Asegúrese de tener tapas de bypass ubicadas cerca de los pines de suministro del comparador.

El inductor 1uh también tiene un valor demasiado pequeño para filtrar el ruido a bajas frecuencias. Si las otras opciones no resuelven el problema, considere ir a 100 uh o más, si es práctico. También debe considerar mover el filtro pi por delante del interruptor, ya que en la disposición actual, un inductor más grande hará que el voltaje de entrada del LDO aumente un poco lento (solo asegúrese de mantener una tapa adicional derecha en el pin de entrada del regulador).

No muestra dónde se suministran el comparador y la referencia de voltaje, aunque según su descripción, supongo que es la salida LDO.

    
respondido por el Nedd

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