Vgs剧烈震荡,原因竟是。。。

原创 转子磁场定向 2024-08-19 21:42

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最近,基础班的小伙伴在测试MOSFET的上桥Vgs发现剧烈震荡,而下桥是稳定的。波形如下,紫色是Vgs,绿色是相电流:

三相上桥都存在这种情况,勾其中一相甚至直接触发了软件过流保护,不勾测试探头是没有问题。

三相下桥测试都正常,波形如下,蓝色是下桥Vgs:

小伙伴是单独测上桥,使用的普通探头,所以不存在上下桥短路直通的情况。结合以上信息,我初步判断是探头的寄生参数导致的,不勾选上桥Vgs,不会保护。

在勾取U相上桥Vgs后甚至触发了保护。所以有理由怀疑是探头寄生参数造成的。

老实说,这样有点牵强,因为一般探头的寄生电容都是pF级,很难造成Vgs震荡。

另外来说,小伙伴也没有别的探头更换。我决定自己测试一下。

回忆去年的直播课上,我是测试过上桥Vgs的,当时没有任何问题。

于是我找了块开发板重新测试了一下。结果非常尴尬。。。

我勾选了上桥,结果也出现了过流保护。。。

我滴天,这不就翻车了吗?还好不是在直播,差点打脸了。。。

仔细回忆一下,去年不是测过吗?

难道最近打的一批板子有问题?又将问题复杂化了。。。

仔细对比回忆了一下,突然发现了一个可能的疑点?!

测上桥的悬浮电压,如果用差分探头,会不会好点呢?

我换成了差分探头试试,结果震荡居然消失了!

为什么差分探头和普通探头测试上桥Vgs会有这么大的差异?我查看了示波器的电源线,果然问题在此,示波器的3pin电源线没有去掉地线。合理的措施,示波器应该使用去掉地线的电源线:

只要去掉示波器地线,无论使用差分探头还是普通探头,测试上桥Vgs都没有问题。小伙伴重新测试验证了这个结论:

那么最后的疑问,为什么示波器电源线带地线,会出现上桥异常,下桥正常的原因呢?

为了保证电气上的安全,多数电子仪器的地线都通过电源线与安全地线相连,同时普通探头的地也和电子仪器的地线相通。

当地线没去掉,如果测试下桥,因为探头的GND和示波器的EARTH是相通的,下桥的S和直流电源的GND通,相当于把直流电源的GND和EARTH连通了。

如果测试上桥,探头的GND接上桥的S,是一个开关节点。相当于EARTH和直流电源的GND之间的压差,是一个开关的波形。这个开关波形,如果直流电源的GND和电源的EARTH之间存在寄生电容,那么就会产生震荡波形,进而导致Vgs震荡,因为这时候电源的GND和EARTH并不是等电位的。

如果采用差分探头,无论测试哪个桥臂,直流电源的GND和EARTH之间都不会有压差。

如果断开了直流电源的地线或者示波器的地线,这个回路的就消失了,也不会导致Vgs震荡。一般来说,不会断开电源的地线,断开示波器的地线比较常见。

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