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我的EXB840驱动电路错误在那里?为什么总烧IGBT?

我设计的IGBT的EXB840驱动电路如下图所示,但为什么我的IGBT度被烧掉了,而EXB840却没有发生过流过压保护?请各位指点一下图中接线有哪些错误?真的不想再烧IGBT了!
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113198789.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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2005-04-11 18:57
附注:这个驱动电路驱动的开关管是在一个半桥逆变电路中,且采用了谐振变换器!
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2005-04-12 08:45
请各位看看输入部分是不是有问题啊?我在实验中测得的输入波形正常,而EXB840的3脚输出脉冲的脉宽变得很小.发现过流输出的5脚有变为低电平的现象,但是我的主电路还没有加上电源呢,不知这是为什么?
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wbpower
LV.4
4
2005-04-12 10:01
@upcplayboy2008
附注:这个驱动电路驱动的开关管是在一个半桥逆变电路中,且采用了谐振变换器!
请帖驱动波形
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LV.1
5
2005-04-12 10:51
就你的图我有几个地方和你讨论一下:1)EXB840的工作电源为20V,不晓得是不是换下会好点;2)15端的输入电流应为10mA,而你的为5/(510+510)=5mA;3)你在1和9之间加个二极管是干什么的?起稳压的作用吗?(EXB840内部本身已经有个5V的稳压源了,在1和9脚间.)
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2005-04-12 12:17
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就你的图我有几个地方和你讨论一下:1)EXB840的工作电源为20V,不晓得是不是换下会好点;2)15端的输入电流应为10mA,而你的为5/(510+510)=5mA;3)你在1和9之间加个二极管是干什么的?起稳压的作用吗?(EXB840内部本身已经有个5V的稳压源了,在1和9脚间.)
恩,你提出来的几点非常好.
(1)对于20V的工作电源,这点我也一直想解决.由于我没有找到20V的稳压块,所以就用18V的代替了,实验得到的栅射极脉冲高电平是13.5V,低电平是4.5V,所以就这么用了.我想请教一下大家20V电源你们怎么得到的?
(2)对于15端的电流,谢谢你的提醒!我已将+5V改为+12V了,这样15端电流在10mA左右.
(3)1和9之间的二极管是一个5.1V的稳压管,和内部的稳压管功能一样,这样做的目的是为了保护内部的稳压管被损坏(因为内部稳压管很容易被损坏).

我的几个问题:
(1)产品说明书推荐的6脚用的快恢复二极管为ERA34-10,由于我没有找到这个型号的管子,就用BYV29-300型号的代替,不知是否可行.
(2)当半桥主电路未加电源时,检测EXB840的输出,竟然发现5脚有低电平出现,也就是过流保护动作,这是为什么?因为我的主电源还没有加上呢?
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LV.1
7
2005-04-12 16:53
@upcplayboy2008
恩,你提出来的几点非常好.(1)对于20V的工作电源,这点我也一直想解决.由于我没有找到20V的稳压块,所以就用18V的代替了,实验得到的栅射极脉冲高电平是13.5V,低电平是4.5V,所以就这么用了.我想请教一下大家20V电源你们怎么得到的?(2)对于15端的电流,谢谢你的提醒!我已将+5V改为+12V了,这样15端电流在10mA左右.(3)1和9之间的二极管是一个5.1V的稳压管,和内部的稳压管功能一样,这样做的目的是为了保护内部的稳压管被损坏(因为内部稳压管很容易被损坏).我的几个问题:(1)产品说明书推荐的6脚用的快恢复二极管为ERA34-10,由于我没有找到这个型号的管子,就用BYV29-300型号的代替,不知是否可行.(2)当半桥主电路未加电源时,检测EXB840的输出,竟然发现5脚有低电平出现,也就是过流保护动作,这是为什么?因为我的主电源还没有加上呢?
我没有ERA34-10的资料,我想两者的一些耐压,电流以及恢复时间相近的话可以替换.至于你说的5脚有低电平的现象,我想是不是EXB840内部器件坏了?最好把波形图发上来?还有你图中的驱动电阻为300欧,是不是太大了?改10欧试试.
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2005-04-12 20:54
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我没有ERA34-10的资料,我想两者的一些耐压,电流以及恢复时间相近的话可以替换.至于你说的5脚有低电平的现象,我想是不是EXB840内部器件坏了?最好把波形图发上来?还有你图中的驱动电阻为300欧,是不是太大了?改10欧试试.
由于我的示波器与电脑连接存在点问题,波形无法转过来.就手绘了一下驱动波形图如下图,DP就是EXB840输入信号,G为门极信号(3脚与9脚之间信号).可见图中的门极信号脉宽比控制信号的脉宽要小,不知是为什么?



另外我有个问题,EXB840说明书上在开关管电流为10A时推荐门极电阻值为RG=250ohm,我的开关管工作电流在5.4A左右,因此我选择了300ohm,不知是否正确?请问一下你选择10ohm的理由?

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113310373.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113310408.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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落木源
LV.8
9
2005-04-13 10:10
@upcplayboy2008
由于我的示波器与电脑连接存在点问题,波形无法转过来.就手绘了一下驱动波形图如下图,DP就是EXB840输入信号,G为门极信号(3脚与9脚之间信号).可见图中的门极信号脉宽比控制信号的脉宽要小,不知是为什么?另外我有个问题,EXB840说明书上在开关管电流为10A时推荐门极电阻值为RG=250ohm,我的开关管工作电流在5.4A左右,因此我选择了300ohm,不知是否正确?请问一下你选择10ohm的理由?[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113310373.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113310408.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
你的图有问题吧?怎么输出提前关断了?
同意1981的意见,栅极电阻有10R足够了.
我们是专做驱动的,欢迎登录www.pwrdriver.com
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2005-04-13 10:20
@落木源
你的图有问题吧?怎么输出提前关断了?同意1981的意见,栅极电阻有10R足够了.我们是专做驱动的,欢迎登录www.pwrdriver.com
问题就出现在这里,输出脉冲被提前关断了,很可能是EXB840的过流保护所导致的.但为什么在没有加上主电源的情况下它会发生过流保护呢?
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LV.1
11
2005-04-13 11:40
@upcplayboy2008
问题就出现在这里,输出脉冲被提前关断了,很可能是EXB840的过流保护所导致的.但为什么在没有加上主电源的情况下它会发生过流保护呢?
EXB840没坏吧?换一块试试呢.
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2005-04-13 12:12
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EXB840没坏吧?换一块试试呢.
EXB840倒是没有坏,我换了一块也一样.
     现在我通过实验有点新进展,就是6脚接的快恢复二极管ERA34-10的正向导通压降为3V,我用3个导通压降为1V的1N4148代替,结果在半桥主电路未加主电源的情况下倒是能够获得正确的栅射极波形.
    但是一旦加上主电源,则控制脉冲波形和栅射极波形全部消失,没有了!!!
    之后我断开主电源,想看看在没有主电源的情况下栅射极的波形,可此时UGE仍然没有,一直为低电平-4.5V.我分析了一下,这可能是由于换向电容两端还存有能量,开关管两端还有电压,使得EXB840误认为时过压(过流)而执行了保护,现在的问题就是如何消除EXB840在这种情况下的过流保护动作?而执行正常的导通.
   (我对EXB840的过流保护理解的还不是很清楚!)
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LV.1
13
2005-04-13 14:34
@upcplayboy2008
EXB840倒是没有坏,我换了一块也一样.    现在我通过实验有点新进展,就是6脚接的快恢复二极管ERA34-10的正向导通压降为3V,我用3个导通压降为1V的1N4148代替,结果在半桥主电路未加主电源的情况下倒是能够获得正确的栅射极波形.    但是一旦加上主电源,则控制脉冲波形和栅射极波形全部消失,没有了!!!    之后我断开主电源,想看看在没有主电源的情况下栅射极的波形,可此时UGE仍然没有,一直为低电平-4.5V.我分析了一下,这可能是由于换向电容两端还存有能量,开关管两端还有电压,使得EXB840误认为时过压(过流)而执行了保护,现在的问题就是如何消除EXB840在这种情况下的过流保护动作?而执行正常的导通.  (我对EXB840的过流保护理解的还不是很清楚!)
你图中的GND1、SGND1、SGND3和地是怎么配置的?物理上连着吗?
EXB840的过流保护原理大概如下:当IGBT出现异常时,其C和E端电压上升,导致原本6脚导通的二极管发生截止,6脚因此悬空,电压上升,从而引起模块内部部分发生一系列动作,拉低3脚电平,切断脉冲.
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2005-04-13 15:11
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你图中的GND1、SGND1、SGND3和地是怎么配置的?物理上连着吗?EXB840的过流保护原理大概如下:当IGBT出现异常时,其C和E端电压上升,导致原本6脚导通的二极管发生截止,6脚因此悬空,电压上升,从而引起模块内部部分发生一系列动作,拉低3脚电平,切断脉冲.
GND1、SGND1、SGND3和地是不连接的,为的就是将他们隔离.
当过流时,UCE会较大,造成了6脚悬空.
但是当没有发生过流时,而是开关管关断,此时UCE也是非常大的,这个电压也足以将6脚悬空,难道这个时候也发生过流保护动作???现在就是在这个上面迷糊了,而且我怀疑我的电路打不开就是这个地方出问题.
因此我想解决的就是如何正确地、适时地使驱动电路执行过流保护?从而使主电路开通工作.
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2005-04-13 15:17
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我没有ERA34-10的资料,我想两者的一些耐压,电流以及恢复时间相近的话可以替换.至于你说的5脚有低电平的现象,我想是不是EXB840内部器件坏了?最好把波形图发上来?还有你图中的驱动电阻为300欧,是不是太大了?改10欧试试.
示波器和电脑连接搞好了,把握测得的波形图传给大家看看,如下图.CH1是EXB840的输入信号,CH2是UGE信号,从图中可见,UGE就是提前被强迫关断了!这是为什么?
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113376622.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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落木源
LV.8
16
2005-04-13 17:12
@upcplayboy2008
示波器和电脑连接搞好了,把握测得的波形图传给大家看看,如下图.CH1是EXB840的输入信号,CH2是UGE信号,从图中可见,UGE就是提前被强迫关断了!这是为什么?[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113376622.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
841的表现不是很好,但也不应该是这个样子啊!有几个问题:
1.第三帖中的5脚低电平现象,到底电位是多少?以第9脚为基准.
2.波形不像是过流保护动作,如是,基本应是RC放电曲线.还是象被PWM关断的,可又与CH1不符,最好再直接测以下14、15间的.
3.频率10KHZ,为什么要谐振?
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2005-04-13 20:02
@落木源
841的表现不是很好,但也不应该是这个样子啊!有几个问题:1.第三帖中的5脚低电平现象,到底电位是多少?以第9脚为基准.2.波形不像是过流保护动作,如是,基本应是RC放电曲线.还是象被PWM关断的,可又与CH1不符,最好再直接测以下14、15间的.3.频率10KHZ,为什么要谐振?
回答你的问题:
1、5脚与9角的电位差为零.
2、14与15脚的波形与CH1反相
3、你看看我的主电路如下图,在半桥结构中加入Lr、Cs、Cp构成谐振变换器(并联负载的串联谐振).我的负载RL是一个极其不稳定的,其阻值成随机变化特性,为了使输出电压跟随负载的变化,因此就使用了谐振.当RL增大时,输出电压迅速增大;减小时,输出电压也能够随之减小.而此过程的电流维持一定值,成一个电流源特性.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113393677.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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LV.1
18
2005-04-13 20:06
@upcplayboy2008
示波器和电脑连接搞好了,把握测得的波形图传给大家看看,如下图.CH1是EXB840的输入信号,CH2是UGE信号,从图中可见,UGE就是提前被强迫关断了!这是为什么?[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113376622.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
你把你图上的几个地都解释一下,它们之间的关系是什么样的?哪些相连,哪些不连?还有测下模块4脚的电压传上来看看.
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2005-04-13 21:00
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你把你图上的几个地都解释一下,它们之间的关系是什么样的?哪些相连,哪些不连?还有测下模块4脚的电压传上来看看.
EXB840驱动电路中的地电位关系:
SGND3时控制电路的地;SGND1是EXB840供电电源的地;而主电源的地是在Q2的发射极端;GND1是桥臂两开关管的中点,如果Q2关断时,则GND1与主电源的地之间的电位为电源电压的一半.
因此以上四个地是不连接,相互隔离的.
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落木源
LV.8
20
2005-04-14 11:13
@upcplayboy2008
EXB840驱动电路中的地电位关系:SGND3时控制电路的地;SGND1是EXB840供电电源的地;而主电源的地是在Q2的发射极端;GND1是桥臂两开关管的中点,如果Q2关断时,则GND1与主电源的地之间的电位为电源电压的一半.因此以上四个地是不连接,相互隔离的.
把5脚波形上传.
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2005-04-14 18:45
@落木源
把5脚波形上传.
如下图所示,CH1为控制脉冲DP,CH2为EXB840的5脚信号波形.请大家分析看看.


500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113475484.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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hzhy2001
LV.4
22
2005-04-14 19:49
@upcplayboy2008
附注:这个驱动电路驱动的开关管是在一个半桥逆变电路中,且采用了谐振变换器!
是不是栅极电阻太大了,造成驱动时栅极电压上升较慢,使得IGBT在开通时有一段时间工作在放大区,而工作在放大区IGBT极射电压较高.虽然EXB840采用的是检测IGBT极射电压进行过流保护的,但是开通瞬间保护电路还没来得及反应就过热烧毁了.
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老铎
LV.5
23
2005-04-14 19:59
@upcplayboy2008
如下图所示,CH1为控制脉冲DP,CH2为EXB840的5脚信号波形.请大家分析看看.[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113475484.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
建议你!如果AC=220V,用IR2181做驱动.如果AC=380V,用IR2213做驱动.绝对不会有你上面的麻烦事出现!
IR2181H和IR2213的驱动,完全可以驱动60A的管子.
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2005-04-14 20:36
@老铎
建议你!如果AC=220V,用IR2181做驱动.如果AC=380V,用IR2213做驱动.绝对不会有你上面的麻烦事出现!IR2181H和IR2213的驱动,完全可以驱动60A的管子.
半桥的两开关管驱动需要隔离的.
现在走到这一步了,只有硬着头皮干下去了,只能想办法解决现有的问题了!
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LV.1
25
2005-04-14 21:14
@upcplayboy2008
如下图所示,CH1为控制脉冲DP,CH2为EXB840的5脚信号波形.请大家分析看看.[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113475484.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
根据波形来判断应该是EXB840内部执行短路保护功能了.而短路保护的原因是因为6脚电位浮起来了,也就是外部发生了异常现象.想问下你6脚的二极管究竟用的是什么管子?我看你写了两种.
我觉得有时一些非正规的错误,很多是由不小心造成的,但往往导致错误的结果产生.建议你好好查找有没有粗心造成的错误.
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LV.1
26
2005-04-14 21:21
@upcplayboy2008
如下图所示,CH1为控制脉冲DP,CH2为EXB840的5脚信号波形.请大家分析看看.[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113475484.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
问一下.你说你的主电路电源还没加就过流了.你没加主电源时,6脚的快恢复二极管连在IGBT的C端上吗?
个人感觉你所说的情况跟你的快恢复二极管有很大关系.
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2005-04-14 23:17
@
问一下.你说你的主电路电源还没加就过流了.你没加主电源时,6脚的快恢复二极管连在IGBT的C端上吗?个人感觉你所说的情况跟你的快恢复二极管有很大关系.
情况是这样的:
(1)在主电源没加之前,且开关管两端没有电压,这是EXB840能够输出正常的驱动波形,这个我是调出来了.
(2)一旦主电源加了之后,则EXB840的UGE就变成了低电平-4.5V,且一直维持这个电压.
(3)将主电源去掉之后,再次接通驱动控制电路,此时开关管两端有电压,EXB840的UGE仍然为低电平.
(4)只有将开关管两端的电压消除掉,UGE才会出现正常.
我觉得是过流保护有点问题,要不然(3)中UGE就会正常输出了.

对电路的说明:
(1)EXB840说明书要求6脚接的快恢复二极管是ERA34-10,正相导通压降为3V,反向耐压为1000V;由于没找到这个型号的二极管,实际中就用了三个1N4007串联代替,每个1N4007的正向压降为1V,反向耐压为1000V.所以就这么用了,不知可否?
(2)至于电路的接线我保证没有问题.
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落木源
LV.8
28
2005-04-15 08:12
@upcplayboy2008
情况是这样的:(1)在主电源没加之前,且开关管两端没有电压,这是EXB840能够输出正常的驱动波形,这个我是调出来了.(2)一旦主电源加了之后,则EXB840的UGE就变成了低电平-4.5V,且一直维持这个电压.(3)将主电源去掉之后,再次接通驱动控制电路,此时开关管两端有电压,EXB840的UGE仍然为低电平.(4)只有将开关管两端的电压消除掉,UGE才会出现正常.我觉得是过流保护有点问题,要不然(3)中UGE就会正常输出了.对电路的说明:(1)EXB840说明书要求6脚接的快恢复二极管是ERA34-10,正相导通压降为3V,反向耐压为1000V;由于没找到这个型号的二极管,实际中就用了三个1N4007串联代替,每个1N4007的正向压降为1V,反向耐压为1000V.所以就这么用了,不知可否?(2)至于电路的接线我保证没有问题.
请将驱动器输出波形再次上传,5us/div.也许我很快就能给出你一个合理的解释了.
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2005-04-15 13:13
@落木源
请将驱动器输出波形再次上传,5us/div.也许我很快就能给出你一个合理的解释了.
见下图,CH1为输入控制信号DP,CH2就是UGE:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113541963.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

我的感觉问题就是出现在过流保护这里,不该过流保护的时候他过流保护了!不知如何消除这个现象.
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落木源
LV.8
30
2005-04-15 13:28
@upcplayboy2008
见下图,CH1为输入控制信号DP,CH2就是UGE:[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/28/1113541963.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">我的感觉问题就是出现在过流保护这里,不该过流保护的时候他过流保护了!不知如何消除这个现象.
本以为波形图细一点就可以看到保护输出的弯曲曲线,就可正确解释,可输出还是直线,解释不了,十分抱歉.如果你一定要用EXB840,可以给我寄一片来,我们可以帮你分析.
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2005-04-15 15:37
@落木源
本以为波形图细一点就可以看到保护输出的弯曲曲线,就可正确解释,可输出还是直线,解释不了,十分抱歉.如果你一定要用EXB840,可以给我寄一片来,我们可以帮你分析.
贵公司是专业做驱动IC的,得知正在赠送驱动模块.
请您给我发送一份,正好可以用在此处,解决我的燃眉之急,看看其驱动效果如何.
我的E-mail:xiaozm2008@yahoo.com.cn
谢谢!
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