24 Eylül 2020, 04:02:30

Haberler:

Forum kuralları güncellendi LÜTFEN  okuyunuz:  https://bit.ly/2IjR3ME


UCC21220 - Mosfet Sürme Problemi

Başlatan quarko, 04 Eylül 2020, 23:45:25

quarko

UCC21220 Gate Driver entegresi ile push-pull topolojisinde bir dc-dc çevirici ile uğraşıyorum. İşlemciden PWM sinyalleri gayet güzel çıkıyor. Sonrasında sürücü çıkışı da çok kötü değil. Ama mos ların gate ucundan direk ölçüm yaptığımda pwm sinyalinin şekli şemali iyice kaymış oluyor. Fikirlerinizi almak isterim.

Sarı olan sürücü çıkışı, mavi olan mosfet in gate pini.




Sürücü Entegresi (UCC21220)
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc21220a.pdf

Mosfet (FCH023N65S3)
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/FCH023N65S3-D.PDF
"Aslanlar kendi hikayelerini yazmadıkça, avcıların kahramanlık hikayelerini dinlemek zorundayız."

pwr_24

Birçok sebepten ötürü yapabilir. PCB Layout uygun değildir. Yada gate direncinizi kontrol edin ondan ötürüde olabilir. Bootsrap kapasiteleri hesabı yanlış olabilir. vb durumlar..

Şema atarsanız daha iyi yardımcı olabiliriz. Kolay gelsinn

quarko

06 Eylül 2020, 00:40:49 #2 Son düzenlenme: 06 Eylül 2020, 00:43:41 quarko
Dönüştürücü Push-Pull topolojisinde olduğu için her iki mosfette low-side sürülüyor. Bu nedenle bootstrap kapasitesine zaten ihtiyaç yok.

Gate direnci de, 4R7. İlginç bir şekilde enerji geldiği ilk anda mosfetlerden biri sürekli yanıyor. Kendisiyle birlikte sürücü de yanıyor. Şemadaki ilgili kısım aşağıdaki gibi. PWMA ve PWMB sürücünün çıkış pwm sinyalleri.



"Aslanlar kendi hikayelerini yazmadıkça, avcıların kahramanlık hikayelerini dinlemek zorundayız."

pwr_24

Alıntı yapılan: quarko - 06 Eylül 2020, 00:40:49Dönüştürücü Push-Pull topolojisinde olduğu için her iki mosfette low-side sürülüyor. Bu nedenle bootstrap kapasitesine zaten ihtiyaç yok.

Gate direnci de, 4R7. İlginç bir şekilde enerji geldiği ilk anda mosfetlerden biri sürekli yanıyor. Kendisiyle birlikte sürücü de yanıyor. Şemadaki ilgili kısım aşağıdaki gibi. PWMA ve PWMB sürücünün çıkış pwm sinyalleri.


Alıntı yapılan: quarko - 06 Eylül 2020, 00:40:49Dönüştürücü Push-Pull topolojisinde olduğu için her iki mosfette low-side sürülüyor. Bu nedenle bootstrap kapasitesine zaten ihtiyaç yok.

Gate direnci de, 4R7. İlginç bir şekilde enerji geldiği ilk anda mosfetlerden biri sürekli yanıyor. Kendisiyle birlikte sürücü de yanıyor. Şemadaki ilgili kısım aşağıdaki gibi. PWMA ve PWMB sürücünün çıkış pwm sinyalleri.





MOSFET'lere RC Snubber atmanız spike'ları keser ve ilk andaki yanma sorununu çözebilir. Birde Hangi IC entegresi kullanıyorusunuz?

quarko

İlk denediğimde mosfetlerde drain-source arası RC snubber vardı zaten. O şekilde de aynı problem devam ediyordu. Sonraki denemelerimde çıkardım.

Sürücü entegresi ilk mesajda bahsettiğim gibi UCC21220. Texas Instruments in bir gate driver ı.

Sürücü Entegresi (UCC21220)
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc21220a.pdf
"Aslanlar kendi hikayelerini yazmadıkça, avcıların kahramanlık hikayelerini dinlemek zorundayız."

pwr_24

Alıntı yapılan: quarko - 06 Eylül 2020, 01:44:07İlk denediğimde mosfetlerde drain-source arası RC snubber vardı zaten. O şekilde de aynı problem devam ediyordu. Sonraki denemelerimde çıkardım.

Sürücü entegresi ilk mesajda bahsettiğim gibi UCC21220. Texas Instruments in bir gate driver ı.

Sürücü Entegresi (UCC21220)
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc21220a.pdf

Gate resistor değerini tekrar hesaplayarak ringing problemini atlatabilirsiniz diye düşünüyorum. Kaynak olarak;

https://www.ti.com/lit/an/slla385a/slla385a.pdf?ts=1599375837934&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

quarko

Gate direncini yeniden hesaplayayım fakat anlayamadığım başka bir problem var gibi. Çalışmalara devam ediyorum. Sorunu çözebilirsem, paylaşacağım.

Teşekkür ederim.
"Aslanlar kendi hikayelerini yazmadıkça, avcıların kahramanlık hikayelerini dinlemek zorundayız."

Mehmet Salim GÜLLÜCE

Alıntı yapılan: quarko - 06 Eylül 2020, 15:35:15Gate direncini yeniden hesaplayayım fakat anlayamadığım başka bir problem var gibi. Çalışmalara devam ediyorum. Sorunu çözebilirsem, paylaşacağım.

Teşekkür ederim.
Gate için On ve Off Dirençlerini ayrı ayrı yapabilirsin.
Aşırı Gate Charge akımından yanıyor zannedersem.
Drain ile Gate arası kapasiteyi ölçmeni öneririm.

kimlenbu

Sürücü mosfetlere mümkün olduğunca yakın olmalı, senin durumunda sürücü çıkışı görece normal, gate uçları bozuk olduğu için %99 ihtimalle layout kaynaklı sıkıntı yaşıyorsun.

Esas problemin ringing değil, düşme ve yükselme zamanlarında çok acayip bozulmalar var, direnci arttırınca daha da kötüleşeceğini düşünüyorum.

Tek taraflı kendi yaptığın bir pcb kullanıyorsan minimum çift taraflı, bir yüzü gnd plane içeren, sürücü ve gate'ler arası mümkün olduğu kadar kısa yollar içeren bir devre yapman gerekebilir.

JOKERAS

FCH Mosfetler Çin Malıdır!Orjinal olduğundan emin olun.


quarko

Alıntı yapılan: Mehmet Salim GÜLLÜCE - 07 Eylül 2020, 19:23:04Gate için On ve Off Dirençlerini ayrı ayrı yapabilirsin.
Aşırı Gate Charge akımından yanıyor zannedersem.
Drain ile Gate arası kapasiteyi ölçmeni öneririm.

Sürücü 4A Source/6A Sink akım kapasitesine sahip. Gate dirençlerinin akımlarının tepeleri max. 2A ler civarında. Drain Gate kapasitesine yarın ofiste bir ölçüp bakayım hocam.


Alıntı yapılan: kimlenbu - 07 Eylül 2020, 19:40:51Sürücü mosfetlere mümkün olduğunca yakın olmalı, senin durumunda sürücü çıkışı görece normal, gate uçları bozuk olduğu için %99 ihtimalle layout kaynaklı sıkıntı yaşıyorsun.

Esas problemin ringing değil, düşme ve yükselme zamanlarında çok acayip bozulmalar var, direnci arttırınca daha da kötüleşeceğini düşünüyorum.

Tek taraflı kendi yaptığın bir pcb kullanıyorsan minimum çift taraflı, bir yüzü gnd plane içeren, sürücü ve gate'ler arası mümkün olduğu kadar kısa yollar içeren bir devre yapman gerekebilir.

Sürücü mosfetlere çok yakın değil maalesef, yerleşimden dolayı. PCB de son bir revizyon daha yapacağım. O zaman mümkün olduğu kadar sürücüleri mosfetlere yakınlaştırmaya çalışacağım.

PCB çift taraflı hocam. Tek yüzlü değil. GND poligonu da iyi gibi. Ayrıca pcb üzerinden taşınacak akım nedeniyle bakır kalınlığı 70um olarak yaptırmıştım.


Alıntı yapılan: JOKERAS - 07 Eylül 2020, 20:08:35FCH Mosfetler Çin Malıdır!Orjinal olduğundan emin olun.

Digikey den almıştım hocam. Büyük ihtimalle orjinaldir.

"Aslanlar kendi hikayelerini yazmadıkça, avcıların kahramanlık hikayelerini dinlemek zorundayız."

quarko

Sorun çözüldü gibi arkadaşlar. Problemin kaynağı sürücü kısmından kaynaklanmıyormuş. Sekonder taraftaki diyotlar aynı soğutucu üzerinde olduğu için katotlar, soğutucu üzerinden kısa devre olması nedeniyle primer tarafı çökertiyor ve mosfetlere zarar veriyor. Dolayısıyla da beraberinde sürücü de gidiyor.

Gate sinyalleride şuan iyi durumda. direnç değerleriyle oynayarak optimum bir değer elde ettim gibi.

Bir de sormak istediğim bir sorum olacak. Dönüştürücü push-pull topolojisinde tasarlandı. Yükseltici olarak çalışıyor. Ve 2kW civarında, çıkıştan güç alınması bekleniyor. Trafo nüvesi ETD59. Çalışma frekansı 100kHz. Bu frekansta, bu trafodan bu gücü alabilirmiyim ? Pratik olarak tecrübe etmiş olan varsa, tecrübelerini dinlemek isterim. 
"Aslanlar kendi hikayelerini yazmadıkça, avcıların kahramanlık hikayelerini dinlemek zorundayız."

pwr_24

Alıntı yapılan: quarko - 11 Eylül 2020, 01:43:26Sorun çözüldü gibi arkadaşlar. Problemin kaynağı sürücü kısmından kaynaklanmıyormuş. Sekonder taraftaki diyotlar aynı soğutucu üzerinde olduğu için katotlar, soğutucu üzerinden kısa devre olması nedeniyle primer tarafı çökertiyor ve mosfetlere zarar veriyor. Dolayısıyla da beraberinde sürücü de gidiyor.

Gate sinyalleride şuan iyi durumda. direnç değerleriyle oynayarak optimum bir değer elde ettim gibi.

Bir de sormak istediğim bir sorum olacak. Dönüştürücü push-pull topolojisinde tasarlandı. Yükseltici olarak çalışıyor. Ve 2kW civarında, çıkıştan güç alınması bekleniyor. Trafo nüvesi ETD59. Çalışma frekansı 100kHz. Bu frekansta, bu trafodan bu gücü alabilirmiyim ? Pratik olarak tecrübe etmiş olan varsa, tecrübelerini dinlemek isterim. 

Sorunu cozdugunuze sevindim. Trafo için hesaplama esastır. Frekansınız yükseldikçe trafo boyutunuz küçülür.tel çapını akıma göre hesap edin.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.mag-inc.com/getattachment/Products/Ferrite-Cores/MagneticsFerritePowerDesign2013.pdf%3Flang%3Dzh-CN&ved=2ahUKEwjYpeqAtd_rAhWSkxQKHfoQD5MQFjAOegQIDhAC&usg=AOvVaw07hm6pV1Hx97lDnRVY_JE4&cshid=1599769300198

Area product sonucuna göre trafo seçersiniz.  Kolay gelsin

z

Nuvenin is gorup gormeyecegini kendin test et.

Nominal yukunde iken nuve kac dereceye cikiyor, sargi voltajlarinda ve primer akiminda anormallikler varmi bak.

Smps isleri biraz deneme yanilma ister.