背景:软件这个通道设计的是这种PeakHold波形,负载都是2欧姆左右电流能达到很大

现在客户的负载为12欧姆,12V电压下电流为1A,就是直接全打开

软件初次控制

本来觉得挺简单的控制 上升沿打开 下降沿关闭就完成了,往往就会出问题
我程序设置全部打开,发现高边只打开了439ms

一开始怀疑硬件问题:能量到单片机信号,高边预驱只输出了439us,才知道高边预驱是自举电路不能一直打开MOS

使用的JMSL1008 得Nmos

导通电压4.5V


导通条件和内阻

硬件设计


引脚定义

引脚号

引脚名

功能说明

电气性能(推荐工作范围 / 关键参数 / 绝对最大额定)

1

VDD

芯片驱动电源,给芯片逻辑、内置自举二极管供电;引脚就近对地接陶瓷滤波电容atta.szlcs...。

✅推荐:8V~24V⚠️绝对最大:‑0.3V~26V

UVLO 上升阈值 7.18V,迟滞 0.63V;低于 UVLO 输出强制拉低;

静态电流 Idd=252μA(HI=LI=0)芯洲科技

2

HB

自举电源正极;HB‑HS 之间接自举电容(典型 0.1μF);内部连接内置自举二极管阴极,产生高边浮动电源atta.szlcs...。

✅相对 HS 电压:8V~24V;⚠️对地绝对最大:120V;

HB‑HS 欠压上升阈值 6.7V,迟滞 0.43V;低于阈值高边驱动关闭;

HB 静态电流 Ihb=168μA(自举电容主要放电电流)芯洲科技

3

HO

高边 MOS 栅极驱动输出;输出参考点是 HS 引脚(浮地),输出电压 = HB‑HS,不是对地电压;串联栅电阻接 MOS 管 G 极

输出电压范围:HS ~ HB;

峰值拉 / 灌电流 4A;1nF 负载上升 7ns、下降 4.5ns;

直流极限:HS‑0.3V ~ HB+0.3V;

传输延迟典型 45ns芯洲科技

4

HS

半桥开关节点;接高边 MOS 源极、低边 MOS 漏极;自举电容的下端,HO 输出的浮动参考地

✅推荐直流:‑1V ~120V;

⚠️短时脉冲 < 100ns 可承受‑18V(开关噪声);

最高母线电压 120V,不能超过;

该点 dv/dt 极高,布线要重点处理芯洲科技

5

HI

高边逻辑输入,TTL 兼容;HI = 高→HO 输出高;HI = 低→HO 输出低;引脚悬空默认为逻辑低;可承受负压,抗噪声强atta.szlcs...。

✅推荐输入电压:‑10V~24V;

⚠️绝对最大‑10V~26V;

VIH (高阈值) 典型 2.1V;VIL (低阈值) 典型 1.0V;迟滞 1.1V;兼容 3.3V/5V MCU;内部 200kΩ 下拉;输入消抖 15ns;最小输入脉冲 40ns芯洲科技

6

LI

低边逻辑输入,TTL 兼容;LI = 高→LO 输出高;LI = 低→LO 输出低;引脚悬空默认为逻辑低;和 HI 相互独立,芯片无硬件互锁,软件必须做死区atta.szlcs...。

电气参数与 HI 完全一致:‑10V~24V 推荐;‑10~26V 极限;TTL 阈值,内部 200kΩ 下拉;消抖 15ns,最小脉冲 40ns芯洲科技

7

VSS

芯片功率地、信号参考地;必须直接接到 PCB 地平面,改善散热与接地阻抗;低边 LO 输出参考地atta.szlcs...。

电位固定 0V;

热焊盘必须接地,减小寄生电感、改善散热;

禁止串联在 MOS 大电流回路中atta.szlcs...

8

LO

低边 MOS 栅极驱动输出;参考 VSS(GND),对地输出;串联栅电阻接下管 MOS 的 G 极atta.szlcs...。

输出电压范围:0 ~ VDD;

峰值拉 / 灌 4A;1nF 负载上升 7ns、下降 4.5ns;

直流极限‑0.3V ~ VDD+0.3V;

传输延迟典型 45ns;高低侧延迟匹配 2ns芯洲科技

测量当前硬件自举电容放电时间(实测小于369)

为了测量自举电容的放电时间,程序打开很长的时间看高边预驱什么时候关闭,打开400us,关闭3us。

为了Vgs电压一致保持在10V以上,这样mos导通内阻最小。打开修改为50us,关闭3us

相关数据

打开50us,Vgs电压一值保持,12-10V

相关数据

测量当前硬件自举电容放电时间

之前测试知道

细节5.4us,充电时间Vgs电压达到9.4V

相关数据

增加充电时间,关闭时间增加到10us。第一次充电电能不够

相关数据

再次增加充电时间,关闭时间增加到15us。第一次充电电能不够

相关数据

再次增加充电时间,关闭时间增加到20us。充电充好了

相关数据

测试不同电压下打开200us关20us

充电时间大于20us
放电时间小于369us

12V电压下打开200us关20us
测试结果:Vgs最低电压7.9V,保持mos打开,平均电流0.9A

9V电压下打开200us关20us
测试结果:Vgs最低电压7.9V,保持mos打开,平均电流0.7A

7V电压下打开200us关20us
测试结果:Vgs最低电压7.9V,保持mos打开,平均电流0.5A

相关数据


故障诊断

状态

故障类型

检测步骤一

检测步骤二

检测步骤三

检测步骤四

检测步骤五

故障动作

ONOFF控制

LSP负极短电源

驱动打开

诊断引脚为高

首次大于过流阈值

关闭对应高边

采集的电流大于过流阈值

关闭喷射

ONOFF控制

HSL负载短路

驱动打开

诊断引脚为高

首次大于过流阈值

关闭对应高边

采集的电流小于过流阈值

关闭喷射

ONOFF控制

OL开路

驱动打开

诊断引脚为高

电流小于开路阈值

ONOFF控制

HSG正极短路到地

驱动打开

诊断引脚为低

高边关闭

采集的电流小于开路电流阈值

ONOFF控制

LSG负极短路到地

驱动打开

诊断引脚为低

高边关闭

采集的电流大于开路电流阈值

ONOFF控制

HSP正极短路到地

驱动高边关闭
低边打开

采集的电流大于开路电流阈值

记录之前测量的一些数据(作为参考)

12V电压下打开30us关3us测试结果:Vgs最低电压6.62V,保持mos打开

9V电压下打开30us关3us测试结果:Vgs最低电压7V,保持mos打开,电流0.7A

相关数据

7V电压下打开30us关3us测试结果:Vgs最低电压7V,保持mos打开,电流0.6A

12V电压下打开300us关3us测试结果:打开时间为300us,Vgs电压从8V下降到4.6V,极限了。