原创 功率管开关速度与电磁干扰

2011-8-25 22:49 3816 4 7 分类: 工业电子

我经常做一些电机驱动的项目,功率从几十瓦到十千瓦,功率管的驱动电路基本上千篇一律,也没做过过多的考虑。一般功率管的驱动使用最经典的驱动方式,包括门极电阻,门极稳压管,吸收电容。

后来遇到一个项目,做一个两轮驱动的电动车,控制两台电机,每个电机1kW,电机驱动器是用分立的MOSFET搭的,采用自举的方式驱动。除了电机驱动器,车上还有控制电路,主要完成一些控制算法,同时还要通过串口和液晶屏通讯。

在刚开始调试的时候发现,电机转动起来以后液晶屏开始显示乱码,同时控制程序开始工作异常,因为这个,驱动器还烧了好多次。初步怀疑是电磁干扰所致,先是怀疑电机,但电机处于空载,电流不超过10A。后来向高手求救,才知道,原来是开关速度过快,开关管上的瞬时di/dt过大,产生严重的电磁干扰。于是将MOSFET的门极电阻改大,问题消失。

总结一下:

MOSFET的门极电阻会直接影响MOSFET的开关速度,一般资料里面介绍说为了减少MOSFET的开关损耗,开关速度越快越好,但在实际设计中,尤其是电机驱动器的设计中,产品需要考虑电磁兼容方面的设计,因为电机是感性负载,根据驱动负载的电流不同,这个开关速度不能过高,如果过高,MOSFET开关时产生的电磁干扰就越大,经过我多次试验,发现门极电阻的取值需要保证MOSFET开通速度不低于1微妙,根据这个原则选择门极电阻是比较理想的。

p.s. MOSFET的开关干扰不光会影响串口通讯,连CAN通讯也会受到影响,所以这个问题不容小视

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文章评论3条评论)

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用户1567471 2011-8-27 23:21

To yulzhu: 这个倒是没有考虑过,我们的产品要做-40到85度的温循试验,一般开关频率在20k,室温下开通速度1us,关断速度700ns左右,但没有具体监测过温度对MOSFET开关速度的影响。大概会有多大的影响呢?

朱玉龙 2011-8-26 13:53

有没有考虑过,在环境(高温,老化等)作用下,MOSFET的速度会变化,到时候损,耗加大,在边界条件比较近的时候。可能让你的产品挂掉,这在我们实际之中有lesson learn,1年半前曾与一个法国的fairchild的工程师聊过这个事情

飞言走笔 2011-8-26 08:27

MARK,经验之谈~~
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