我現(xiàn)在做了一款54V升400V的移相全橋電路,輸入電壓為50A,主電路選用移相全橋,功率管選用STW120NF10(120A/100V,Rds為9m歐),現(xiàn)在一共使用了8個MOSFET,采用的兩個管子并聯(lián)的方式.主變壓器選用EE55磁性兩幅.變壓器匝數(shù)比為2:23.開關(guān)頻率66KHz.
現(xiàn)在的問題是:
MOSFET上的關(guān)斷劍鋒比較高,Vpeak大約為90V,如在每個MOSFET0.04uF左右的電容,Vpeak大約在71V左右.但是開關(guān)管比較熱.
請教一下各位大俠:MOSFET管的DS上并聯(lián)電容與效率有關(guān)系?
我的理解:不并電容,MOSFET的關(guān)斷損耗比較大?并電容,MOSFET的開通損耗會比較大,但是那一種會占主要的呢?謝謝!
MOSFET管的DS上并聯(lián)電容與效率有關(guān)系嗎?
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@evdi
峰值電壓時降低了,因為電容充電需要時間,那么關(guān)斷時間的延長,是不是也導(dǎo)致了關(guān)斷損耗的增加?
上升的速度是變緩了,但是電流的關(guān)斷時間沒有發(fā)生太大變化(電流的下降時間主要取決于諧振電感與變壓器的漏感),電壓上升的過程中,電流已經(jīng)下降到零.該電流波形我測試過,因此我認(rèn)為關(guān)斷損耗應(yīng)該下降了不少.
但是電容太大,MOSFET管開通時,需要經(jīng)過MOSFET將并聯(lián)電容上的能量放掉(1/2CU2),如果再乘一個開關(guān)頻率,也就是計算1s內(nèi)電容上需要通過MOSFET釋放的能量,那就比較大了.
但有什么方法可以兼顧呢?
但是電容太大,MOSFET管開通時,需要經(jīng)過MOSFET將并聯(lián)電容上的能量放掉(1/2CU2),如果再乘一個開關(guān)頻率,也就是計算1s內(nèi)電容上需要通過MOSFET釋放的能量,那就比較大了.
但有什么方法可以兼顧呢?
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@咸菜簍子
那吸收一般采用去磁繞組吧,有電路圖嗎?方便上傳嗎?
什么去磁繞組?能夠說明白一點,謝謝!
我采用就是一個很普通的移相全橋電路,控制芯片采用的是UCC3995,由于輸入電壓很低且輸入電流很大,故沒有增加諧振電感,其變壓器的漏感足以滿足MOSFET中DS上節(jié)電容與并聯(lián)電容諧振的需要.我還采用的是兩個MOSFET并聯(lián)的方式,以降低功率管的導(dǎo)通損耗.但效率也不是很高,只有89%左右.
其實我在滯后臂也采用了RCD吸收,因為劍鋒快100V了,增加RCD變?yōu)榱?2V左右.增加后感覺軟開關(guān)不象軟開關(guān),有些不倫不類的感覺.
我采用就是一個很普通的移相全橋電路,控制芯片采用的是UCC3995,由于輸入電壓很低且輸入電流很大,故沒有增加諧振電感,其變壓器的漏感足以滿足MOSFET中DS上節(jié)電容與并聯(lián)電容諧振的需要.我還采用的是兩個MOSFET并聯(lián)的方式,以降低功率管的導(dǎo)通損耗.但效率也不是很高,只有89%左右.
其實我在滯后臂也采用了RCD吸收,因為劍鋒快100V了,增加RCD變?yōu)榱?2V左右.增加后感覺軟開關(guān)不象軟開關(guān),有些不倫不類的感覺.
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@yuanwen
什么去磁繞組?能夠說明白一點,謝謝! 我采用就是一個很普通的移相全橋電路,控制芯片采用的是UCC3995,由于輸入電壓很低且輸入電流很大,故沒有增加諧振電感,其變壓器的漏感足以滿足MOSFET中DS上節(jié)電容與并聯(lián)電容諧振的需要.我還采用的是兩個MOSFET并聯(lián)的方式,以降低功率管的導(dǎo)通損耗.但效率也不是很高,只有89%左右.其實我在滯后臂也采用了RCD吸收,因為劍鋒快100V了,增加RCD變?yōu)榱?2V左右.增加后感覺軟開關(guān)不象軟開關(guān),有些不倫不類的感覺.
增加電容肯定可以減少PEAK Voltage,但是問題是效率會降低一點點.而且,電容容量不可太大.去磁繞組不可行的.
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我以前做24V升360V移項全橋也出現(xiàn)過這種情況。當(dāng)時用的是IR的一種管子，三只并的。我覺得你現(xiàn)在的關(guān)鍵問題不是怎么去吸收這個尖峰，而是降下來。尖峰大關(guān)斷損耗大。因為你現(xiàn)在是移相全橋，是軟開啟的，也就是說沒有開啟損耗的，可以并聯(lián)電容去吸收損耗。而并聯(lián)電容還有一個好處就是可以減小關(guān)斷損耗。也是就關(guān)斷時延長了電壓上升的時間的，而電流下降的時間沒有變，電流電壓的交點變低，損耗也會變小。但是，由于你這個地方的輸入電流很大，并聯(lián)電容后，由于電容ESR的存在，電容上也會消耗功率，電容會很熱，甚至裂開。我當(dāng)時就出現(xiàn)過這種情況。
我覺得你可以考慮看一下你的驅(qū)動，如果你的驅(qū)動電阻小的話，開關(guān)速度很快，那么關(guān)斷的尖峰當(dāng)然會大，加電容只是不得已而為之的辦法，得從根本上解決。一般情況下，MOS的驅(qū)動波形從0V上升到10V在500ns附近比較合適，太慢會導(dǎo)致在死區(qū)時間內(nèi)關(guān)斷不了，造成上下管直通，太快電壓尖峰會很高，關(guān)斷損耗也會很大，因為電流和電壓交匯點太高。
在不并電容的情況下將尖峰調(diào)到很小，然后并聯(lián)較小電容去延長電壓下降時間，減小關(guān)斷損耗。我們現(xiàn)在超前臂并聯(lián)的電容是682，滯后臂是222，24V輸入情況下電壓尖峰是28V，比較理想，三分之一載時DS間關(guān)斷時電壓升到最高用的時間是600ns。MOS管的型號是IRFB4110，Rg為22歐。
希望能給你點幫助，如果不對的地方請大家輕拍，謝謝！
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@yuanwen
什么去磁繞組?能夠說明白一點,謝謝! 我采用就是一個很普通的移相全橋電路,控制芯片采用的是UCC3995,由于輸入電壓很低且輸入電流很大,故沒有增加諧振電感,其變壓器的漏感足以滿足MOSFET中DS上節(jié)電容與并聯(lián)電容諧振的需要.我還采用的是兩個MOSFET并聯(lián)的方式,以降低功率管的導(dǎo)通損耗.但效率也不是很高,只有89%左右.其實我在滯后臂也采用了RCD吸收,因為劍鋒快100V了,增加RCD變?yōu)榱?2V左右.增加后感覺軟開關(guān)不象軟開關(guān),有些不倫不類的感覺.
沒有做過升壓的，不過我們以前的移相全橋都有諧振電感的，開關(guān)沒有并電容，用的RD吸收
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@yuanwen
上升的速度是變緩了,但是電流的關(guān)斷時間沒有發(fā)生太大變化(電流的下降時間主要取決于諧振電感與變壓器的漏感),電壓上升的過程中,電流已經(jīng)下降到零.該電流波形我測試過,因此我認(rèn)為關(guān)斷損耗應(yīng)該下降了不少. 但是電容太大,MOSFET管開通時,需要經(jīng)過MOSFET將并聯(lián)電容上的能量放掉(1/2CU2),如果再乘一個開關(guān)頻率,也就是計算1s內(nèi)電容上需要通過MOSFET釋放的能量,那就比較大了. 但有什么方法可以兼顧呢?
學(xué)習(xí)了，謝謝
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