MOS管驱动波形问题，求解！

zqbing · 发表于 2013-3-9 20:15:59

本帖最后由 zqbing 于 2013-3-10 09:16 编辑

如图所示，这是DCDC外的一个上桥臂PMOS管的G极波形，在MOS关断时，有200ns的时间Vgs还有大概2v电压，此时间mos微导通，造成mos内阻很大，发热严重！请问这种波形应该采取什么措施才能解决？求大师指点！

再上传一张原理图，这个是DEMO的原理图，我把原有的MOS去掉，自己重新通过线引过来接的MOS测试。所用的PMOS，AO4407，电流稍大3A，持续5分钟左右，发热可达127度。根据热计算也打不到那么高的温度，测波形，初步怀疑是G极波形在关断时不理想，造成关断损耗太大而造成！可是目前不知道是什么原因导致的，应该怎么解决，请大家多多指点！

lpdpzc · 发表于 2013-3-9 22:38:49

把完整的图传上来吧

刚刚 · 发表于 2013-3-9 23:11:58

在门级上串接一个小电阻试试~大概10ohm的样子

Cloud9 · 发表于 2013-3-9 23:14:30

把电路图发出来大家分析下

gzhuli · 发表于 2013-3-9 23:23:42

驱动能力不足。

zqbing · 发表于 2013-3-10 01:58:43

lpdpzc 发表于 2013-3-9 22:38:49
把完整的图传上来吧

这是一个demo板，是安森美的，NCV885300，我是换了他的MOS,外接了一个～另外去掉他的限流电阻……暂时没上电脑，上电脑再发原理图给你看下

zqbing · 发表于 2013-3-10 02:01:38

刚刚发表于 2013-3-9 23:11:58
在门级上串接一个小电阻试试~大概10ohm的样子

串了一个47R的，感觉波形稍好一点，但是还是有那样的，效果不明显，另外我也试过，5.6R,基本没什么效果，

zqbing · 发表于 2013-3-10 02:03:02

Cloud9 发表于 2013-3-9 23:14:30
把电路图发出来大家分析下

上电脑再发出来，希望大家能帮上忙，在此，先感谢你们的回帖！

zqbing · 发表于 2013-3-10 02:03:42

Cloud9 发表于 2013-3-9 23:14:30
把电路图发出来大家分析下

上电脑再发出来，希望大家能帮上忙，在此，先感谢你们的回帖！

zqbing · 发表于 2013-3-10 02:07:45

gzhuli 发表于 2013-3-9 23:23:42
驱动能力不足。

驱动能力不足，应该怎么解决呢，或是由哪些原因引起的呢？谢谢你的回复，求指教！

liu_shu · 发表于 2013-3-10 09:27:13

这个是驱动能力不足造成的，但是驱动能力加强你的电路也要改啊
是这样的，MOS管的G极有个参数叫栅极电容，MOS的驱动就是给这个栅极电容充放电，让栅极快速或者慢速的从0V升到15V，当你的驱动电路驱动能力很强的时候，比如能提供5A的驱动电流，那栅极这个电容充电的时间会大为减小，这个200ns有可能会减小到50ns以内。楼上讲的换电阻，那个是栅极Rg电阻，有防止驱动电流震荡、抗干扰等作用，当然对开通时间的影响也很大，一般取值是3.3-10欧姆。你用47R的波形好，是驱动波形好还是主电路波形好？47R的话驱动波形震荡、杂波会减少，但是上升的时候也会变大，波形平缓。
你的5.6R基本没效果那基本可以肯定是你的驱动电路驱动能力不够，比如都是15V的驱动电路，一个能提高5A的驱动能力，那10R的时候最大电流1.5A，5R时候最大电流3A，这样的驱动时间肯定不一样的；你那个驱动能力最大1A，10R的时候是1A，5R的时候还是1A的（驱动不够，驱动电路内阻大，电流有限制）。
还有一点，即便是驱动能力提上去了，你还要考虑这样带来的后果。如果你的主电路负载是感性负载，这么短的时间开通会引起很大的di/dt，此时主电路有没有吸收这么高的di/dt能力，MOS就等着炸管吧。
建议你散热允许的情况下不要一味的追求短时间开通，di/dt很难解决，搞不好就是炸管。

liu_shu · 发表于 2013-3-10 09:28:30

zqbing 发表于 2013-3-10 02:07
驱动能力不足，应该怎么解决呢，或是由哪些原因引起的呢？谢谢你的回复，求指教！ ...

换驱动电路方案，这不是引起的原因，是方案设计的“不合理”吧

zqbing · 发表于 2013-3-10 10:08:41

liu_shu 发表于 2013-3-10 09:27
这个是驱动能力不足造成的，但是驱动能力加强你的电路也要改啊
是这样的，MOS管的G极有个参数叫栅极电容，M ...

非常感谢你的详细的回复！是这样的，我换47R，是像你说的那样，波形是变平滑了，上升沿和下降沿的时间变长到了500ns左右，仔细看的话，在关断MOS时还是会有200ns的时间为2V左右，所以没什么改善的。。。这个G驱动可是直接从DCDC芯片GDRV脚过来连到MOSG极的啊，没办法改善吧！还有我这负载正是感性的负载，主要接电动机的。我们要求的能持续输出电流在3A，瞬间的可能达到8A以上的。开通时间不是关键，问题是开通波形不好，造成了大关断内阻损耗，引起严重的发热啊。还有我实测带电机，瞬间能达8A的，MOS管没炸掉啊。就是在负载机测试的时候，持续电流大的时候温升很大，会烧MOS！还有一个问题就是，输入电压越高，12V以上，恒流3A，MOS瞬间发热很严重。电压稍低点，7V左右，恒流3A，升到同样的温度，持续时间比较长一些。。

zqbing · 发表于 2013-3-10 10:12:36

liu_shu 发表于 2013-3-10 09:28
换驱动电路方案，这不是引起的原因，是方案设计的“不合理”吧

你是说那个IC的驱动不合理吗。这个驱动信号直接从IC给过来的啊。方案设计不合理是什么意思，是指不能用这颗IC，达到这样的要求吗（Vin=6-36V，Vout=6V，Iout=5A，瞬间8A，10A，MOS的温升不能太大，要有些可靠性）？

liu_shu · 发表于 2013-3-10 10:40:28

“开通时间不是关键，问题是开通波形不好，造成了大关断内阻损耗，引起严重的发热啊”
到底是开通的损耗大还是关闭损耗大？
3A的电流，太小了，你MOS管和驱动C什么型号？MOS管的购买渠道哪里的？这么一点电流和电压就发热严重很可能你买的MOS是假货，我前两天碰到过这种情况，公司采购买的IR的MOS管，几A的电流烫的焊锡都融化了，后来换成安森美的MOS管，一点发热都没有！

gzhuli · 发表于 2013-3-10 10:41:30

你用错管了，AO4407是做负载开关和电池保护用的，侧重追求低内阻，Qg很大，不适合做高速开关。

gzhuli · 发表于 2013-3-10 10:45:23

还有NCV885300是峰值电流模式控制的，不能短路电流采样电阻。

zqbing · 发表于 2013-3-10 12:06:54

liu_shu 发表于 2013-3-10 10:40:28
“开通时间不是关键，问题是开通波形不好，造成了大关断内阻损耗，引起严重的发热啊”
到底是开通的损耗大还是关闭损耗大？
3A的电流，太小了，你MOS管和驱动C什么型号？MOS管的购买渠道哪里的？这么

这个是关断损耗大，PMOS关断G极波形有个小波动起伏2V左右，造成的关断损耗！MOS是AO4407，MOS没问题的，公司其他产品都用过，具体型号你看下附件～

zqbing · 发表于 2013-3-10 12:11:15

gzhuli 发表于 2013-3-10 10:41:30
你用错管了，AO4407是做负载开关和电池保护用的，侧重追求低内阻，Qg很大，不适合做高速开关。

那这样的话，不能采用么，我也换过其他MOS，AP9565，也是那样发热严重！或者你能推荐下什么样的合适～谢谢

zqbing · 发表于 2013-3-10 12:13:50

gzhuli 发表于 2013-3-10 10:45:23
还有NCV885300是峰值电流模式控制的，不能短路电流采样电阻。

现在暂时把限流电阻用0R，限流电阻还是会加上的

yfwuh · 发表于 2013-3-10 12:19:11

本帖最后由 yfwuh 于 2013-3-10 12:33 编辑

加个放电电路试试？

yfwuh · 发表于 2013-3-10 12:39:26

峰值电流模式，那个是电感电流采样电阻，限流不是关键。此电阻短接，有斜率补偿的话，就成电压模式了，不过和加的斜率补偿多少有关

gzhuli · 发表于 2013-3-10 13:12:48

那个电阻不能短路，不是限流用的。再看看D极波形。

zqbing · 发表于 2013-3-10 13:28:14

gzhuli 发表于 2013-3-10 13:12:48
那个电阻不能短路，不是限流用的。再看看D极波形。

数据手册上好像是说限流用的，Rlimit=0.1/Ilimit,回头我再换个检流电阻看看波形～

zqbing · 发表于 2013-3-10 13:30:10

yfwuh 发表于 2013-3-10 12:39:26
峰值电流模式，那个是电感电流采样电阻，限流不是关键。此电阻短接，有斜率补偿的话，就成电压模式了，不过和加的斜率补偿多少有关

，好，我明天换着接个限流电阻再看看

zqbing · 发表于 2013-3-10 17:14:41

yfwuh 发表于 2013-3-10 12:19:11
本帖最后由 yfwuh 于 2013-3-10 12:33 编辑

加个放电电路试试？

怎样的放电电路呢

gyzzg2030 · 发表于 2013-3-10 18:18:58

VIN输入，就是驱动电源的供电能力是否足够？

i55x · 发表于 2013-3-10 18:41:00

密勒效应这么明显的管子第一次见到。

zqbing · 发表于 2013-3-10 18:41:11

gyzzg2030 发表于 2013-3-10 18:18:58
VIN输入，就是驱动电源的供电能力是否足够？

vin输入应该没问题的，用的是那种60v，50a的大电源～测试时输入选择在12v,和8v左右！

gzhuli · 发表于 2013-3-10 21:23:38

i55x 发表于 2013-3-10 18:41
密勒效应这么明显的管子第一次见到。

NCV885300驱动能力200mA，AO4407 Qg=30nC，开关时间大概150ns，基本符合LZ描述。

zqbing · 发表于 2013-3-10 23:04:52

gzhuli 发表于 2013-3-10 21:23
NCV885300驱动能力200mA，AO4407 Qg=30nC，开关时间大概150ns，基本符合LZ描述。

现在的关键是怎样才能解决这个问题啊。。。

zqbing · 发表于 2013-3-10 23:05:54

i55x 发表于 2013-3-10 18:41
密勒效应这么明显的管子第一次见到。

具体的什么密勒效应查了下也不太明白，但是我换成的其他的管子也差不多啊

gzhuli · 发表于 2013-3-10 23:14:38

zqbing 发表于 2013-3-10 23:04
现在的关键是怎样才能解决这个问题啊。。。

两个方向：
1.增强驱动能力。
2.换Qg更小的管。

不过你说换了Qg=12nC的AP9565还是热，我怀疑这还不是主要问题，所以让你恢复电流检测电阻后看D极波形。

zqbing · 发表于 2013-3-10 23:24:49

好，先多谢的你指点，我明天继续测试，再来跟你们讨论～

zqbing · 发表于 2013-3-11 21:10:48

gzhuli 发表于 2013-3-10 23:14:38

两个方向：
1.增强驱动能力。
2.换Qg更小的管。

不过你说换了Qg=12nC的AP9565还是热，我怀疑这还不是主要问题，所以让你恢复电流检测电阻后看D极波形。

嗨，在么，今天又测试了，发现换掉限流电阻，改为10mR,等等，波形还是那样，没什么变化！那现在是不是意味着只可能驱动能力不足呢！？怎样才能增加驱动能力啊？

gzhuli · 发表于 2013-3-11 21:38:09

zqbing 发表于 2013-3-11 21:10
嗨，在么，今天又测试了，发现换掉限流电阻，改为10mR,等等，波形还是那样，没什么变化！那现在是不是意 ...

先看D极波形。

zqbing · 发表于 2013-3-11 22:34:12

gzhuli 发表于 2013-3-11 21:38
先看D极波形。

对于这波形我总感觉不太对，图片应该没弄错，这是D极对地的波形。。。看看什么是情况

gzhuli · 发表于 2013-3-12 20:15:58

zqbing 发表于 2013-3-11 22:34
对于这波形我总感觉不太对，图片应该没弄错，这是D极对地的波形。。。看看什么是情况 ...

D极波形没什么问题，加大驱动吧，加个图腾柱什么的。

zqbing · 发表于 2013-3-12 22:11:42

gzhuli 发表于 2013-3-12 20:15
D极波形没什么问题，加大驱动吧，加个图腾柱什么的。

嗯好的，十分感谢，等我加上去再来调试看看。。。

xingnuolgsx · 发表于 2013-3-13 13:53:19

liu_shu 发表于 2013-3-10 09:27
这个是驱动能力不足造成的，但是驱动能力加强你的电路也要改啊
是这样的，MOS管的G极有个参数叫栅极电容，M ...

想请教一下，驱动电流的大小为何会影响驱动时间呢？电容的充放电时间常数不是t=R*C吗？

clogord · 发表于 2013-3-13 14:59:03

xingnuolgsx 发表于 2013-3-13 13:53
想请教一下，驱动电流的大小为何会影响驱动时间呢？电容的充放电时间常数不是t=R*C吗？ ...

用错公式了 mos是电压控制的 u=1/c*{i(t)dt

zys · 发表于 2013-3-15 11:00:37

估计是结电容放电不够快在你的限流电阻上加一个反向吸收二极管试试

chengtina · 发表于 2013-3-15 11:30:47

个人觉得驱动端放电估计不够快,同意先在S级先弄个反向的二极管看看效果

zqbing · 发表于 2013-3-21 23:25:07

本帖最后由 zqbing 于 2013-3-21 23:28 编辑

zys 发表于 2013-3-15 11:00
估计是结电容放电不够快在你的限流电阻上加一个反向吸收二极管试试

结电容以及放电时间，具体有没有个公式计算的呢，多大才合适。。

最近搞这个板子郁闷啊，前几天原厂那边过来，几个FAE没搞定说带回去弄，最后发现是说那个反馈补偿的电容坏了，换了一个，现在看，那个波形没有什么太大的问题，在关断的瞬间仍会有一个掉下去的波形，但是时间只有50ns左右，还可以接受，但是开启的时候波形又出现几个很大的尖的振幅波形，他们给我解释说是软启动，我不太相信（自己新手，真的好多不懂）。现在出现了一个新的问题就是那个限流电阻像没有作用一样，我换成10mR，5mR，电流还是不能超过3A，要是直接短接引脚，电流就没有限制了。但是我们是要求有个限流！FAE他们又给我解释说，那个限流阻值要配合电感，输出电容？？可能会和有一点关系，但是数据手册上说限流值I=0.1/Rsen。按道理说这些都不应该啊，真的搞不懂。。还有各位网友说加个图腾柱电路，我也试过了，基本没什么租用的。也不清楚为什么还是自己加的不对？希望有高手能继续帮忙分析下。。

erpao · 发表于 2013-3-22 00:13:59

很简单电路,为什么搞不定呢?
频率是多少??为什么用PMOS,NMOS一样很好的工作,
下面这个图是单片机IO驱动的...给你参考下,实物已经验证的.只是技术讨论不喜欢照抄,所以去掉了参数.如果需要帮助,站内信联系.

jasonlichao · 发表于 2013-3-22 18:50:50

问一下你的极间电容是多大的啊？还有放电电阻。。。

zqbing · 发表于 2013-3-24 08:38:21

jasonlichao 发表于 2013-3-22 18:50
问一下你的极间电容是多大的啊？还有放电电阻。。。

我现在改用的MOS是AP9565GEM，Qg=12.5nC，Qgs=2.1nC，放电电阻具体不知道你指的是哪个，我可以上一张我调试的原理图

zqbing · 发表于 2013-3-24 08:59:15

erpao 发表于 2013-3-22 00:13
很简单电路,为什么搞不定呢?
频率是多少??为什么用PMOS,NMOS一样很好的工作,
下面这个图是单片机IO驱动的.. ...

你好，很感谢你的回复，我新手好多不懂，还请多多包涵。用PMOS是数据手册上说使用的，估计芯片内部驱动是这样做的吧，具体真的不清楚。。这个频率是340kh，现在测试时换了几次MOS管，调整好了频率，发现驱动不是大问题，那些开关时不好的波形基本都在50ns左右，应该可以接受吧~现在又出现新问题就是限流电阻基本没什么作用，我改了这个限流阻值，10mr，5mr,输出电流基本都是3A左右关掉了。我要是短接电流检测的引脚，输出电流就没有限制了，不知道是什么情况。。

jay744 · 发表于 2013-10-15 15:33:14

gzhuli 发表于 2013-3-12 20:15
D极波形没什么问题，加大驱动吧，加个图腾柱什么的。

图腾柱具体作用是？

MOS管驱动波形问题，求解！

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