NMOS管的关断后，无法再次打开MOS管，只能第一次打开

只看该作者 · 2014-12-11 20:20

本帖最后由 fangzimo 于 2014-12-22 10:09 编辑

用NMOS开关，经过100UH的电感给一个容性负载充电，NMOS管的第一次关断后，无法再次打开MOS管，测得栅源电压无压差，测得波形如下：
其中栅极电压波形：红色
源极电压：蓝色
单片机输出到MOS驱动芯片端波形（HIN）：黄色

驱动采用的是IR2101S，如下图高边方式：

疑问：高边MOS管关断后存在栅源两端反相电压存在时间为什么很长，导致下次单片机输出到MOS驱动芯片端信号正常却无法打开MOS管

实际测试电路：

2014.12.16 测试结果

高端MOS给实际电容（之前是测试的在容性负载（压电材料））充电，充电电容连接低端MOS管，低端MOS管充电过程一直导通，测得电容上的充电波形（红色*10档），高端MOS管源极电压（淡蓝色*10档）
疑问的是：
   1、按照之前说的，低边没有拉低的话，且高边与低边之间接的是电容，自举电容应该无法充电，应该后面都无法打开高边管；
   2、为什么图中源极的电压一直增大;
   3、图中三个圈的地方，会出现高边MOS管不导通的现象
@maychang

MOS管不导通解决了：
原因：由于MOS管关断时，源极产生一个瞬间负压，而IR2101S的VS脚有个欠压锁定的功能，导致MOS管无输出，参考IR公司的文档可知：

解决办法：在vs脚焊接一个二极管到地

1万 · 2014-12-12 14:59

凭直觉是后面IR2101驱动器的问题，楼主需要详细阅读这个芯片的手册，看是否没有按要求使用。

3万 · 2014-12-12 17:19

上管关断后，下管必须导通一次，将上管源极拉低。否则，图中电容(只有一个，不会造成误会)无法充电，也就无法提供上管门极电压。

只看该作者 · 2014-12-12 18:23

本帖最后由 fangzimo 于 2014-12-12 18:36 编辑

maychang 发表于 2014-12-12 17:19
上管关断后，下管必须导通一次，将上管源极拉低。否则，图中电容(只有一个，不会造成误会)无法充电，也就无 ...

充电过程中下管一直处于导通的状态，是不是栅源之间接个电阻，使用的不是IR2102驱动典型应用上面电容的接法？

3万 · 2014-12-12 18:51

fangzimo 发表于 2014-12-12 18:23
充电过程中下管一直处于导通的状态，是不是栅源之间接个电阻，使用的不是IR2102驱动典型应用上面电容的接 ...

首帖经编辑后，新增加的“电路图”与“如下图高边方式”不同，不知道实际上是哪种接法。
新增加的图，下管是否导通根本对图中A点没有影响，因为串联了一支电容C1，该电容充电只能一次(没有放电回路)，对直流来说，总是等同于关断。

只看该作者 · 2014-12-12 19:13

本帖最后由 fangzimo 于 2014-12-12 19:16 编辑

maychang 发表于 2014-12-12 18:51
首帖经编辑后，新增加的“电路图”与“如下图高边方式”不同，不知道实际上是哪种接法。
新增加的图，下 ...

实际使用就是最后那张图，
您的意思也就是说必须将Q1的源极强制拉低，才能再次导通？

3万 · 2014-12-12 19:19

fangzimo 发表于 2014-12-12 19:13
实际使用就是最后那张图，
您的意思也就是说必须将Q1的源极强制拉低，才能再次导通？ ...

“也就是说必须将Q1的源极强制拉低，才能再次导通？”
是的。
将Q1源极拉低，目的是为首帖第一图里面的电容充电(充电是由12V电源经二极管实现的)。正是此电容供电给IR2101高半部分，HO脚才能够输出对Vs脚的高电平使高端MOS导通。

3万 · 2014-12-12 19:25

fangzimo 发表于 2014-12-12 19:13
实际使用就是最后那张图，
您的意思也就是说必须将Q1的源极强制拉低，才能再次导通？ ...

高端MOS导通(低端MOS关断)，Vs脚电位升高，二极管关断，电容就不再能够通过二极管充电。换言之，每个周期在低端MOS导通高端MOS关断时电容充电，在低端MOS关断高端MOS导通时电容上储存的电荷使高端MOS导通同时电容放电，下一个周期电容再次充电放电，重复以上过程。
这是这种驱动芯片设计巧妙之处。这种利用电容充电然后供电给驱动芯片高半部分的方法往往称为“自举”。