半桥驱动（LM5105）电路中，MOS管无法正常导通的问题

NPU_LB

半桥驱动（LM5105）电路中，MOS管无法正常导通的问题 [复制链接]

 

 

各位前辈老师，您好：

我用LM5105做了一套半桥逆变电路，电路的原理图如下，想在端口COIL_A和COIL_B之间输出14V的方波电压来驱动负载。

   

图1 半桥逆变原理图

我在测试的过程中发现两个问题，第一个问题是两个管子的GS极之间均有驱动电压，但是管子无法正常导通，用示波器测量了上、下管的GS和DS电压，具体的波形如下：

 

图2 上管GS电压

 

图3 上管DS电压

 

图4 下管GS电压

 

图5 下管DS电压

如果工作正常，上管DS之间应该是一个峰值为28V的方波，但从波形上来看上管并没有完全导通，想请教老师们这可能是哪一块的问题。

 

第二个问题是：电容C17和C20的中点处电压并不是母线电压的一半，母线电压全部分压在C17上了，COIL_B对地的电压为0。这与理论上也不符，COIL_B应该是作为半桥输出的参考电压，如果此处没有电压，那即使MOS管正常导通，半桥电路也就无法正常工作。请问老师，是因为电容选型的问题还是说这种分压方案实际上并不可行呢？

本人学识有限，苦思而不得解，希望老师能指点迷津。

maychang

【第二个问题是：电容C17和C20的中点处电压并不是母线电压的一半，母线电压全部分压在C17上了，COIL_B对地的电压为0。】

这是在什么情况下测量的？我的意思是：测量时 PWM 处是否有输入脉冲信号？

maychang

测量上管GS电压和上管DS电压时，你的示波器地线夹夹在电路中何处？

NPU_LB

maychang 发表于 2023-9-22 10:00 测量上管GS电压和上管DS电压时，你的示波器地线夹夹在电路中何处？

您好，我是用差分探头测的，所以探头就直接连接在在管子GS和DS上

NPU_LB

maychang 发表于 2023-9-22 09:58 【第二个问题是：电容C17和C20的中点处电压并不是母线电压的一半，母线电压全部分压在C17上了，COIL_B对地 ...

我是在有PWM输入信号的时候测的，电压全被上电容分压了

maychang

NPU_LB 发表于 2023-9-22 10:47 我是在有PWM输入信号的时候测的，电压全被上电容分压了

直流电源电压全落到了上电容上，是上管未充分导通的结果。但上管未充分导通的原因，从示波器波形上看不出来。上管GS之间波形基本上是正常的。

首帖电路没有问题。

既然上管GS之间波形大体正常，那么可以怀疑上管是否损坏。

NPU_LB

maychang 发表于 2023-9-22 10:55 直流电源电压全落到了上电容上，是上管未充分导通的结果。但上管未充分导通的原因，从示波器波形上看不出 ...

谢谢老师，感谢您解答。这个MOS管GS间允许的最大电压是±20V，从测量的波形上来看，方波的振铃峰值超过了20V，管子确实有损坏的可能性，我现在想先增大栅极驱动电阻，让振铃减小，再更换一个新管子试试。另外您说电压落在上电容上，是上管未充分导通的原因，这块我不太明白，我理解的是不论电路工作状态如何，两个电容上的分压应该是基本不变的，因为这两个电容目前是并在母线上的，请问您能再帮忙解释一下吗？

maychang

NPU_LB 发表于 2023-9-22 11:24 谢谢老师，感谢您解答。这个MOS管GS间允许的最大电压是±20V，从测量的波形上来看，方波的振铃峰值 ...

【您说电压落在上电容上，是上管未充分导通的原因，这块我不太明白】

上管未充分导通，是电压落在上电容的原因，并非电压落在上电容上，是上管未导通的原因。

上管未导通，但下管导通了。下管导通，流过下管的电流，只能由上电容供给，也可以说下管导通后，直流电源经下管和负载为上电容充电，同时下电容放电。但上管未导通，直流电源不能通过上管和负载为下电容充电。

maychang

忽然看见上管漏极与直流电源正之间接了个电阻R14，且电阻数值相当大。刚才看漏了。这个电阻接在这里是什么意思？这么大电阻，上管怎么导通，也没有多少电流通过上管，和上管未导通是一样的。

NPU_LB

maychang 发表于 2023-9-22 11:58 【您说电压落在上电容上，是上管未充分导通的原因，这块我不太明白】 上管未充分导通，是电压落在上电 ...

明白了老师，谢谢您。我再捋一捋思路，目前我是空载在测试的。

NPU_LB

maychang 发表于 2023-9-22 12:02 忽然看见上管漏极与直流电源正之间接了个电阻R14，且电阻数值相当大。刚才看漏了。这个电阻接在这里是什么 ...

老师，这个20M的电阻测试前已经短接起来了，之前是为了先调试其他电路所以将这一路断开。

maychang

NPU_LB 发表于 2023-9-22 12:14 明白了老师，谢谢您。我再捋一捋思路，目前我是空载在测试的。

【目前我是空载在测试的】

注意9楼回复。R14在此，上管再导通也没有什么电流。

不亦心

赏心悦目的原理图越来越难看到，LZ的图比起论坛里大多数图算好的，但还是没有看下去的欲望，唉

soso

不亦心 发表于 2023-9-22 13:04 赏心悦目的原理图越来越难看到，LZ的图比起论坛里大多数图算好的，但还是没有看下去的欲望，唉

赏心悦目的原理图啥要求？

NPU_LB

maychang 发表于 2023-9-22 12:18 【目前我是空载在测试的】 注意9楼回复。R14在此，上管再导通也没有什么电流。

您说得对，我在调试中R14处是涂锡短接的。没有提前说明，不好意思哈

NPU_LB

不亦心 发表于 2023-9-22 13:04 赏心悦目的原理图越来越难看到，LZ的图比起论坛里大多数图算好的，但还是没有看下去的欲望，唉

尽可能画整齐，一是为了自己看着清晰明了，二是有点强迫症

NPU_LB

更换两个MOS管后问题已解决，谢谢前辈们。