IRS2110S+IGBT半桥驱动调试问题记录

打算设计一个无线电能传输的发射端，想要稍微大一点的功率，于是想到了使用IRS2110S+IGBT的方案构成半桥进行发射线圈的驱动。其中IGBT的型号为IKW60N50，废话不多说，直接上原理图设计，如下：

这是参考了之前师兄的一个设计，说是可以用的。于是我就照搬过来了，万万没想到，我把板子打出来，焊接完毕，上电测试都没啥问题，波形输出没测（大意了）。
于是直接接上负载线圈（发射线圈），不仅如此，我还直接把接收端给做好了，接收线圈也放在了发射线圈后面，方便进行耦合。现在想想，我真是蜜汁自信，也不知道谁给我的自信。
于是不出所料，上电后直接闻到了香味，定眼一看，共模电感L3烧了，线圈的绝缘层都快化了，赶紧把电断了。如今再次想想我真是大胆，我用的尽然是36V/7A输出的开关电源。
于是乎，我开始想，我是不是应该一步一步来，测一下波形，好家伙，其实我没测这里的，直接开始一顿分析。
才想起来，IRS2110芯片的HIN和LIN信号应该是互补PWM，最开始只给HIN输入了PWM信号，而LIN接的低电平，导致输出波形一直不对。后来看手册查资料知道需要互补PWM信号后，利用STM32单片机产生了互补PWM给IRS2110，利用示波器只看了VS的波形基本正常，万用表测也是18V（VCC为36V），此时认为输出正确了，然后接上谐振线圈和补偿电容，结果很快就闻到了共模电感烧糊的味道，立马断电。开始分析问题，才发现驱动的IGBT的开通延迟要比关断延迟快10倍左右，因此当上管还未关断时，

下管就已经导通，这时候即处于上下管同时导通的状态，即把VCC和GND给短路了，而IGBT的通流能力较强，短时间内导通勉强能承受，但是一接上线圈负载后，电流急剧增加，烧坏前端共模电感。于是按照手册对互补PWM信号设置了250ns的死区时间，再次测试时发现这回空载的情况下上电就会导致开关管急剧升温，百思不得其解。自举电容大小？栅极驱动器开通和关断延迟，实物的与手册上的误差较大，芯片问问题？

再次分析输入信号，原本输入信号的互补PWM应该是上管开通时间小于下管的闭合时间，同理下管的开通时间也小于下管的闭合时间。换句话说就是当上管开通之前下管已经处于关断了，当上管闭合的时候下管还处于关断的，延时一会儿才打开下管；反之下管开通的时候上管也是闭合的。这样就保证了上下管避免同时导通。
单片机产生的互补PWM信号是这个逻辑，按理说是没问题的，但是忽略了一点，那就是光耦的作用，它有个很大的特点就是信号翻转，也就是刚刚那个逻辑给反了过来：导致实际上上管开通的时间大于下管关断的时间，也就是上管导通的时候，下管还处于导通状态（延时了对应的死区时间才关闭），而上管关闭的时候，下管也处于导通状态；反之亦然。
那么这个情况势必会导致随着死区时间设置的增加，上下管同时导通的时间也在增加，相应的损耗也就急剧增加了，则IGBT上电就发烫严重。这就解释了为什么明明增加了死区时间反而管子发热更加严重了。

这一阶段的问题倒是发现了，于是把光耦短路掉，对PWM信号源没有好的办法，于是就在传输路径上想办法，要么直接不用隔离，但是考虑到高电平只有3.3V，驱动IRS2110有点不保险，还是得想办法把高电平拉到5V。于是用手里现有的74HACTG125芯片（单路三态缓冲门）来进行信号隔离，并且这次找来了学生开关电源作为电源输入，电压32V，并且设置限流1A，避免板子再次烧坏。
现在信号输入没问题（逻辑上没问题），然后又上电测试，果然，增加了死区时间，管子完全不热了。然后测上下管的栅极波形，我又懵了，上管的Vgs（黄色曲线）上升倒是没问题，但是下降的时候延迟高达600ns（而且好像不怎么变，我调节了死区时间依然没效果），而且还会有个平台，如下图所示，咱也不知道他是啥平台；而下管Vgs（绿色曲线）上升的时候倒是有点像密勒平台。这也不行呀，就算我设置的死区时间500ns，那么也会有上下管同时导通的一瞬间，尽管时间很短，但是不加负载的时候完全没问题，一加负载后就直接把输入电压拉低了。说明一下，这里的负载（谐振电路）用的CCL拓扑结构，拓扑本身来说启动电流是很小的，然后随着振荡逐渐增大并达到平衡。

问题出在哪里？我又陷入了沉思
后来发现，谐振回路出了问题，对比发现是我使用的CBB电容，这个电容是一年前买的，而且一直放在地下室里面，湿度经常在80%-90%，电容可能失效了，换了我最近新买的电容，接负载直接短路发热剧烈的问题解决了，但是接收端功率一直不高，虽然输出波形一直不是特别理想，也没有去深究。开始从接收端的谐振回路去想办法。，后续等我慢慢再研究，先告一段落。

#include
#include
#include
using namespace std;

int main() {
int n;
cin >> n;
int a;
map<int, int> start;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> a;
start.insert({ a,i });
}
vector end;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> a;
end.push_back(a);
}
int ans = 0;
for (int i = 1; i < n; i++) {
if (start[end[i - 1]] > start[end[i]]) ans++;
}

cout << ans;
system("pause");
return 0;

}

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