Я пытаюсь управлять нагревательной катушкой (сопротивление ~ 0,9 Ом) с помощью ШИМ, используя МОП-транзистор. ШИМ-модулятор основан на LM393, MOSFET - IRFR3704 (20 В, 60 А).
Если я помещаю резистор 1 кОм вместо нагревателя, все работает нормально, а формы сигналов на контрольных точках CH1 и CH2 почти квадратные. Но когда я помещаю в схему настоящий нагреватель, колебание происходит на падающем фронте импульса в тот момент, когда напряжение пересекает Vth (каналы здесь смешаны: желтый канал осциллографа подключен к контрольной точке CH2, а голубой канал - к CH1). Амплитуда колебаний несколько больше, чем напряжение аккумулятора, и достигает максимума 16В. Я в основном специалист по микроконтроллерам, и мои знания о схемах такого рода плохие. Это влияние индуктивности нагревателя или что-то еще? Как противостоять этому?
источник
Ответы:
Это, вероятно, не в основном от индуктивности.
Более вероятно, что напряжение, близкое к 8 А, от батареи оказывает существенное влияние на напряжение батареи, и это изменяет пороги переключения вокруг компаратора, генерирующего сигнал ШИМ.
Вам, вероятно, нужно питать LM393 и R3 от источника с более низким уровнем шума, либо RC, отфильтрованный (скажем, 50 Ом и 1000 мкФ) от батареи, или, возможно, лучше, от регулятора LDO 5 В (с развязкой).
Вы можете сохранить нагрузочный резистор R1 подключенным к полному напряжению батареи, чтобы включить FET как можно сильнее, даже если LM393 питается от 5В.
И поскольку пики напряжения превышают напряжение батареи, индуктивность должна иметь некоторый эффект, поэтому диод с обратной связью определенно рекомендуется.
источник
Это очень вероятно индуктивность. Mosfet отключается очень быстро, и вы получаете скачок напряжения V = L (di / dt). Это включает защиту Zener в вашем Mosfet, а затем ток проходит вокруг остальной части вашей цепи
Диод с обратной связью может помочь.
Установите диод параллельно нагревательному элементу с катодом, подключенным к положительной клемме.
Теперь при его отключении ток через диод найдет безвредный путь.
Осторожный. Диод будет нагреваться с каждым циклом.
От вашего осциллографа след колебания составляет около 100 мкс
Ток = около 10А
V диода прямого смещения = 0,7 В
E = VIT = 700 мДж (я знаю, что этот счет обманывает, вероятно, он составляет менее половины этой суммы)
P = E * F (F = частота переключения)
если F = 1 кГц, то P = 700 мВт
Чтобы выбрать диод, умножьте его номинальную мощность в ваттах на частоту переключения в кГц.
источник
Я вижу очень существенный недостаток в вашей схеме: LM393 имеет выход с открытым коллектором. Поэтому, когда выходной сигнал становится «высоким», он фактически становится только «не низким» и поднимается через R1 = 10k. Ток заряда в затвор MOSFET также подается через R1, поэтому включение происходит очень медленно. Это не проблема для фиктивной нагрузки 1k, но при значительном токе нагрузки паразитные свойства MOSFET (например, эффект Миллера) могут вызвать проблемы, которые вы наблюдаете.
Вам нужно изменить схему, чтобы зарядить затвор MOSFET намного быстрее через низкоимпедансный тракт, возможно, через биполярный драйвер тотемного полюса, см. Замечание по применению TI «Руководство по проектированию и применению для высокоскоростных цепей привода затвора MOSFET» (SLUP169) для справки.
источник
например, резистор 10 МБ между узлом 3 и 1 U1, положительная обратная связь для гистерезиса - безопасное колебание мощности (аккумулятор)
добавить диод + фильтр RC на питание R3
измените напряжение батареи, установите другую точку поворота на R3 и создайте колебание Q1
а в цепи питания положительной обратной связи - частота колебаний
(извините за язык)
http://en.wikipedia.org/wiki/Schmitt_trigger
источник