MOSFETを介したPWMによるヒーターの制御

MOSFETを使用してPWMでヒーターコイル（抵抗〜0.9オーム）を制御しようとしています。PWM変調器はLM393に基づいており、MOSFETはIRFR3704（20V、60A）です。

ヒーターの代わりに1kの抵抗を配置すると、すべて正常に動作し、テストポイントCH1とCH2の波形はほぼ正方形になります。しかし、実際のヒーターをスキームに配置すると、電圧がVthを超える瞬間にパルスの立ち下がりエッジで発振が発生します（チャネルはここで混合されます。黄色のオシロスコープチャネルがテストポイントCH2に接続され、シアンチャネルがCH1に接続されています）。発振振幅は電池電圧よりやや大きく、最大で16Vに達します。私は主にマイクロコントローラーの専門家であり、この種の回路に関する私の知識は乏しいです。ヒーターのインダクタンスなどの影響ですか？それに反対する方法は？

それはおそらくインダクタンスによるものではないでしょう。

おそらく、バッテリーから8アンペア近くにプルすると、バッテリー電圧に大きな影響があり、これにより、PWM信号を生成するコンパレーター周辺のスイッチングしきい値が変更されます。

LM393とR3は、バッテリーからのRCフィルター（たとえば50オームと1000 uf）または5V LDOレギュレーター（デカップリング付き）から供給する必要があります。

5Vから供給されるLM393でも、プルアップ抵抗R1をフルバッテリ電圧に接続したままにして、FETを可能な限り強くオンにすることができます。

また、電圧のピークがバッテリー電圧を超えるため、インダクタンスが何らかの影響を及ぼしているため、フライバックダイオードの使用をお勧めします。

それはおそらくインダクタンスです。MOSFETは非常に速くオフになり、V = L（di / dt）電圧スパイクが発生します。これにより、MOSFETのツェナー保護がオンになり、回路の残りの部分に電流が流れます

フライバックダイオードが有効です。

カソードを正極端子に接続した状態で、ダイオードをヒーターエレメントと並列に配置します。

これをオフにすると、電流はダイオードを介して無害な経路を見つけます。

注意してください。ダイオードは各サイクルで加熱されます。

オシロスコープのトレースから、発振時間は約100usです

電流=約10A

ダイオードの順方向バイアスのV = 0.7V

E = VIT = 700 uJ（この計算は不正行為であることがわかっています。おそらくこの量の半分未満です）

P = E * F（F =スイッチング周波数）

F = 1kHZの場合、P = 700mW

ダイオードを選択するには、その電力定格（ワット）にスイッチング周波数（kHz）を掛けます。

回路に非常に重大な欠陥が見られます。LM393にはオープンコレクター出力があります。したがって、出力が「ハイ」になると、事実上「ローではない」だけになり、R1 = 10kを介してプルアップされます。MOSFETゲートに流れる充電電流もR1を介して供給されるため、ターンオンは非常に遅いです。これは1kダミー負荷の問題ではありませんが、負荷電流が大きいと、MOSFETの寄生（ミラー効果など）が原因で問題が発生することがあります。

低インピーダンスパスを介して、おそらくバイポーラトーテムポールドライバーを介して、MOSFETゲートをはるかに高速に充電するように回路を変更する必要があります。TIアプリケーションノート「高速MOSFETゲートドライブ回路の​​設計およびアプリケーションガイド」（SLUP169）を参照してください。参考のために。

小さな正のフィードバック（抵抗）を追加して、リトルヒステリシスを提供します（R3による鋸歯状波形のポイントラインのポイント設定）

たとえば、抵抗10MB beetweenノード3と1の履歴用U1正帰還-電源の安定した変動（バッテリー）

電源R3にダイオード+フィルターRCを追加

電圧バッテリーを変更して、R3に別の切り替えポイントを設定し、フラッピングQ1を生成します

その結果、供給による正のフィードバック回路-発振周波数

（申し訳ありません）

http://en.wikipedia.org/wiki/Schmitt_trigger