樣板打回來(lái)了，但驅動(dòng)波形很糟糕。

原文來(lái)自：硬件筆記本

一、背景：

面臨著(zhù)芯片的漲價(jià)和缺貨，芯片的替代選型和實(shí)驗就成了一項必不可少的工作。正好有幾款可以替代公司的驅動(dòng)芯片。

可是，幾種芯片封裝不兼容，怎么辦呢？

為了又快又好的完成這件事，我在主板上畫(huà)了一種驅動(dòng)，其它封裝的驅動(dòng)都畫(huà)成一個(gè)小板，通過(guò)排針連接，使用的時(shí)候將小板直接插在主板上就可以了。這樣的好處是：主板只有一個(gè)，更換小板比較方便。

二、調試：

拿到樣板，手工焊好后，我們開(kāi)始了調試。（以下是板子局部圖片，小板包含驅動(dòng)芯片及外圍電路，通過(guò)排針的方式連接）：

圖一 樣板成品局部圖

首先，供電正常，確保沒(méi)有虛焊或短路。但當我測試Vgs波形的時(shí)候，有點(diǎn)不敢相信自己的眼睛，如下圖。一般來(lái)說(shuō)，MOS管驅動(dòng)波形出現振蕩是很正常的現象，但是振蕩的這么厲害，波形根本沒(méi)法看，不能正常工作。

圖二樣板驅動(dòng)波形

用紅外測試儀監測了MOS管溫度，溫升瞬間升到幾十度，還好我反應快，馬上就斷掉了開(kāi)關(guān)，不然辦公室又得開(kāi)始放鞭炮了。

三、原因查找：

我猜想會(huì )不會(huì )是驅動(dòng)芯片本身有問(wèn)題？

于是我用示波器直接測了驅動(dòng)芯片的輸出波形，如下圖，波形正常。

圖三驅動(dòng)芯片輸出波形

那問(wèn)題會(huì )不會(huì )出在驅動(dòng)布板上，仔細查看了驅動(dòng)部分的PCB，MOS管的回路盡量短，也都進(jìn)行了包地處理，跟之前布板差別不大，所以排除PCB布板的問(wèn)題。

于是我又嘗試調整了驅動(dòng)電阻的阻值，因為這個(gè)電阻的大小對管子的振蕩影響很大。多測調試無(wú)果。

那唯一的不同之處在于驅動(dòng)部分單獨做成一個(gè)小板插在主板上。我判斷大概率問(wèn)題出在這里，于是重新打板將驅動(dòng)直接畫(huà)在主板上。事實(shí)證明我的判斷是正確的，測得驅動(dòng)波形如下圖，波形很漂亮，有木有？

圖四PCB更改后樣板驅動(dòng)波形

四、原因分析：

先簡(jiǎn)單介紹一下我們所使用的驅動(dòng)電路。如下所示。該電路一直量產(chǎn)至少上萬(wàn)片，所以這個(gè)電路肯定是沒(méi)問(wèn)題的。

當驅動(dòng)PWM為高時(shí)，通過(guò)R3→D1→C2→R2→GND，給MOS管充電。

當驅動(dòng)PWM為低時(shí)，通過(guò)C2→R4→Q1→GND，MOS管放電。

管子做到快開(kāi)慢關(guān)。一般電阻R3小于R4，阻值為幾歐姆。

R1的作用是防止靜電擊穿，為靜電提供釋放回路，一般為10K左右。

圖五驅動(dòng)電路圖

再回到我們的問(wèn)題上，為什么將驅動(dòng)插在小板上，驅動(dòng)波形會(huì )變差，會(huì )振蕩的那么厲害呢？

實(shí)際上這個(gè)振蕩是由R3，L1和C2串聯(lián)振蕩引起的。其中，L1是驅動(dòng)芯片輸出到柵極之間的寄生電感，這個(gè)距離越遠，L1越大。驅動(dòng)做成小板通過(guò)插針的形式連接，其實(shí)就是增大了這個(gè)距離，也就是增大了電感L1，所以就振蕩的特別厲害。

電阻R3的作用主要起到阻尼振蕩的作用，讓管子導通的不那么快，吸收管子的振蕩尖峰。阻值越大，振蕩越小，但效率也會(huì )降低。

圖六驅動(dòng)電路中的寄生電感

最后，驅動(dòng)電路部分一定要注意的幾個(gè)細節：

1.布局時(shí)，驅動(dòng)部分一定要靠近MOS管且MOS管的驅動(dòng)回路面積要盡量短，減小寄生電感的影響。

2.MOS管選型時(shí)，輸入電容C2和密勒電容C1盡量選擇容值比較小的。

3.調試時(shí)，可通過(guò)改變R3的阻值來(lái)改變驅動(dòng)波形的振蕩。

今天的分享就到這里，希望對你有幫助。

原文來(lái)自：硬件筆記本

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審核編輯 黃宇