Перейти к содержанию
    

Выброс отрицательного напряжения в датчик тока

Здравствуйте. Есть контроллер шагового двигателя (топология - интегрированный драйвер на базе 2 мостов, питание +48В, токи в обмотках до 3А), в котором периодически сгорают датчики тока. На осциллограмме видно, что по входу токовых датчиов происходят выбросы отрицательного напряжения амплитудой до -22В (на прикреплённом изображении более скромный случай) и длительностью порядка 20нс.

 

Drops.png

 

Default_drop_close.png

 

В качестве средства защиты добавил диод в обратном включении на землю и конденсатор (доработка одного из каналов выделена красным, раньше было без неё).

Motor_driver.png

 

Датчики гореть перестали, но совсем от отрицательных выбросов избавиться не удалось (осциллограммы сняты с помощью подпаянного щупа).

 

bap_2200p_hrdsw_01.png

 

bap_2200p_hrdsw_02.png

 

bap_2200p_hrdsw_009.png

 

Вопрос: почему не дорабатывают диоды? Пробовал шоттки 1N4148 и PIN-диод BAP64-02,115, последний спарвляется чуть получше, но выбросы всё равно остаются.

Где может быть зарыта собака? Как совсем убрать отрицательные выбросы? Датчики гореть перестали, но оставшиеся выбросы всё равно ниже минимально допустимого значения по входу датчика.

Какие ещё способы есть для решения данной задачи?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вдогон к резисторам 18 ом, поставьте ferrite bead они однозначно слопают все пиковые выбросы тока. что положительные,что отрицательные, и емкость можно будет поставить поменьше, ну там 100 пик или около того.

Точность резисторов 1%, то есть погрешность 0.18 ом, следовательно любые ferrite bead с DC сопротивлением 0.05 ohm подойдут.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Применение датчиков с гальванической развязкой спасет отца схемотехники.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В качестве средства защиты добавил диод в обратном включении на землю и конденсатор (доработка одного из каналов выделена красным, раньше было без неё).

...

Датчики гореть перестали, но совсем от отрицательных выбросов избавиться не удалось (осциллограммы сняты с помощью подпаянного щупа)

...

Вопрос: почему не дорабатывают диоды?

Потому что время включения диода и время выключения (восстановления обратного сопротивления) не бесконечно малые величины.

 

Применение датчиков с гальванической развязкой спасет отца схемотехники.

Марку в студию

Изменено пользователем Студент заборстроительного

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

диоды никогда не отрабатывают на 100%. вообще, любые полупроводниковые приборы на основе легированных материалов так себя ведут.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Обратное_восстановление

этот же эффект вносит вклад в паразитные емкости, которые начинают звенеть.

life-prog.ru/2_113496_barernaya-i-diffuzionnaya-emkosti-dioda.html

это например приводит к частотным ограничениям импульсных мостовых схем, где вольт-добавка опирается на диод. Звенят даже GaN приборы, где вроде бы нет легирования и соответственно время восстановления нулевое.

так что только развязка, фильтры, или синхронное отключение. :-(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Во-первых, не видно разводки, а во-вторых, сильно велика вероятность, что там не оригинальные LT1999, которые в среднем по 4,5$, а китайский жмых, потому что если бы в своё время были читаны официальные бумаги, то задача решилась бы сама собой из подножного корма и вполне официально — путём добавки резисторов в общие мостов и усилителей по 1 р., а то и вовсе, заместо резисторов — дорожки ПП.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Потому что время включения диода и время выключения (восстановления обратного сопротивления) не бесконечно малые величины.

диоды никогда не отрабатывают на 100%. вообще, любые полупроводниковые приборы на основе легированных материалов так себя ведут.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Обратное_восстановление

этот же эффект вносит вклад в паразитные емкости, которые начинают звенеть.

life-prog.ru/2_113496_barernaya-i-diffuzionnaya-emkosti-dioda.html

это например приводит к частотным ограничениям импульсных мостовых схем, где вольт-добавка опирается на диод. Звенят даже GaN приборы, где вроде бы нет легирования и соответственно время восстановления нулевое.

так что только развязка, фильтры, или синхронное отключение. :-(

Но у диода 1N4148WS время обратного восстановления 4нс, а прямого включения - заведомо меньше (и вообще в данной ситуации более критично время прямого включения). Т.е. он должен справляться с 20нс переходным процессом.

 

Марку в студию

Поддерживаю!

 

Во-первых, не видно разводки, а во-вторых, сильно велика вероятность, что там не оригинальные LT1999, которые в среднем по 4,5$, а китайский жмых, потому что если бы в своё время были читаны официальные бумаги, то задача решилась бы сама собой из подножного корма и вполне официально — путём добавки резисторов в общие мостов и усилителей по 1 р., а то и вовсе, заместо резисторов — дорожки ПП.

LT1999 брали с Digi-Key'я, так что примем их как заведомо настоящие.

 

Опишите, пожалуйста, более конкретно вашу идею по поводу резисторов и/или дорожек.

Вот разводка части с мотором. Плата 2-слойная.

 

TOP.png

 

BOT.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну, 4нс это в лабораторных условиях только при (If=10 mA, ir = 1 mA, Vr = 6 V, Rl = 100 Ω). А у вас там 48В, прибор нелинейный, так что можно предположить что все параметры могут ухудшаться до (48V/6V)=8 раз в лучшем и (48V/6V)^2=64 раз в худшем случае.

Т.е. оптимистический прогноз, 4нс*8=32нс, что вполне согласуется с данными для вашего "скромного" случая.

А так, это только толчок для звона при переключении (посмотрите, у вас провал не сразу, а спустя 50-100 нс). Поэтому Плейн и предложил задемпфировать резистором.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Загадочные негативные выбросы могут быть погрешностями измерений, особенно в этом чудном мире "паровозом" соединенных индуктивностей: (двигатель, L11, L9...10, PCB net traces). Если необходимо защитить микросхему, то clamp diodes ставят непосредственно на ее входы, а не на самом токовом сопротивлении.

Если была цель измерять средний ток в низкой полосе, то проще это было сделать по "плюсу" питания, а не в "прыгающей точке суровых индукторов.

Применение common mode choke в данном случае вообще непонятно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

более конкретно вашу идею по поводу резисторов и/или дорожек

Повторяю, она ни разу не моя, и давно описана в последнем абзаце гл.7.4 паспорта.

 

Вот разводка части с мотором. Плата 2-слойная.

Ч.т.д., на общий провод ни намёка. На ДПП такие схемы разводятся, но совсем по-другому, это отдельное направление искусства.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот разводка части с мотором. Плата 2-слойная.

Страшненько. Спинным мозком чую, что дело в топологии "земли".

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Марку в студию

*

Студенты нынче совсем ни на что не способны.

 

датчик тока на эффект холла.

 

http://www.platan.ru/news/news124.shtml

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...