Перейти к содержанию

Гашение переднего фронта

В момент включения силового ключа через датчик тока проходит короткий выброс: перезаряжаются ёмкости, восстанавливаются диоды. Компаратор тока может принять его за перегрузку и сразу выключить ключ. Чтобы этого не было, начало импульса «гасят» — фильтром или временем, в течение которого компаратор игнорируется.

Обновлено Редакция GAW

Гашение переднего фронта (leading edge blanking, LEB) — способ не дать токовому компаратору сработать от короткого выброса тока в момент включения ключа. Выброс возникает, по Allegro, из-за тока обратного восстановления диодов и перезаряда ёмкостей нагрузки, а в импульсных источниках, по onsemi, — межобмоточной ёмкостью трансформатора и восстановлением выходного выпрямителя.

Есть два способа:

СпособКак работаетПример
RC-фильтррезистор и конденсатор между датчиком и входом компаратора сглаживают выбросUC3842: RC-фильтр на входе ISENSE по TI и onsemi
Время гашениявыход компаратора игнорируется фиксированное время после включенияDRV8833 — 3,75 мкс, A4988 — около 1 мкс

Фильтр проще, но задерживает и полезный сигнал тока, поэтому его постоянную времени держат порядка длительности выброса. Встроенное время гашения не искажает сигнал, но ограничивает наименьшую длительность импульса: пока оно не истекло, ключ выключить нельзя — для DRV8833 TI прямо называет 3,75 мкс наименьшим временем включения при ограничении тока ШИМ.

В источниках с управлением по току без гашения выброс каждый такт обрывает импульс раньше времени, и источник работает неустойчиво. Подключение фильтра — в карточке UC3842 и UC3843.

Частые вопросы

Откуда берётся выброс тока при включении ключа?

По Allegro — от тока обратного восстановления диодов и перезаряда ёмкости нагрузки. В импульсном источнике, по onsemi, выброс создают межобмоточная ёмкость трансформатора и восстановление выходного выпрямителя. Выброс короткий, но по амплитуде может превышать порог токового компаратора.

Как сделать гашение на UC3842?

У UC3842 встроенного гашения нет, поэтому TI и onsemi ставят RC-фильтр между резистором-датчиком и входом ISENSE: резистор последовательно и конденсатор на общий провод. Постоянную времени выбирают порядка длительности выброса, чтобы он сгладился, а полезный сигнал тока почти не задержался.

Почему время гашения ограничивает наименьшую длительность импульса?

Пока идёт гашение, компаратор не может выключить ключ, поэтому импульс не может быть короче времени гашения. TI прямо пишет это для DRV8833: 3,75 мкс задают наименьшее время включения в режиме ограничения тока. При коротком замыкании это время определяет, насколько вырастет ток до срабатывания защиты.

Источники

  1. Texas Instruments. UCx84x Current-Mode PWM Controllers (SLUS223H, revised October 2024) — для защиты от ложного срабатывания по выбросу фронта на токовом входе ставят RC-фильтр; конденсатор CCSF с RCSF подавляет выброс при включении ключа
  2. onsemi. UC3842B, UC3843B, UC2842B, UC2843B: High Performance Current Mode Controllers (UC3842B/D, Rev. 18, August 2021) — узкий выброс на фронте тока — из-за межобмоточной ёмкости трансформатора и времени восстановления выходного выпрямителя; RC-фильтр с постоянной времени, близкой к длительности выброса; рис. 28 — фильтр устраняет неустойчивость
  3. Texas Instruments. DRV8833 Dual H-Bridge Motor Driver (SLVSAR1E, revised July 2015) — после включения моста напряжение на xISEN игнорируется 3,75 мкс; это время задаёт наименьшую длительность импульса
  4. Allegro MicroSystems. A4988: DMOS Microstepping Driver with Translator and Overcurrent Protection (A4988-DS, Rev. 8) — время гашения около 1 мкс (0,7–1,3 мкс) — против ложного срабатывания от тока обратного восстановления диодов и переходных процессов ёмкости нагрузки

Нашли ошибку?

Смотрите также