BOOST升壓電路，輸入電源范圍400-630V，輸出670V，電流5A左右，工作頻率100k。SIC MOS，負(fù)壓3V，正壓16V。
后級(jí)帶的是LLC全橋電路，輸出功率3kW。
最近發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題：輸入630V時(shí)，升壓輸出為670V，LLC電路部分輸出帶負(fù)載后，電子負(fù)載CC模式，當(dāng)輸出需求功率大于輸入功率時(shí)，瞬間會(huì)將BOOST升壓部分的MOS管燒毀，三個(gè)極全穿。用示波器觀察DS波形，未見有瞬間尖峰。一直找不到原因，請(qǐng)教各位大俠。
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針對(duì)BOOST升壓電路MOS管燒毀的問(wèn)題，結(jié)合您描述的現(xiàn)象（輸入630V時(shí)輸出670V、LLC后級(jí)功率需求突增導(dǎo)致MOS擊穿），以下是可能的原因分析和解決方案：
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### **1. 功率倒灌導(dǎo)致過(guò)流擊穿**
- **現(xiàn)象匹配**：當(dāng)LLC輸出功率需求突然超過(guò)輸入功率時(shí)，可能通過(guò)升壓二極管反向向BOOST電路倒灌能量，導(dǎo)致MOS管承受異常電流。
- **關(guān)鍵檢查點(diǎn)**：
- **升壓二極管選型**：確認(rèn)二極管的反向恢復(fù)特性（如SiC二極管需低反向恢復(fù)電荷Qrr），若反向恢復(fù)慢可能導(dǎo)致瞬態(tài)短路。
- **電流檢測(cè)保護(hù)速度**：檢查BOOST電路的電流保護(hù)環(huán)路響應(yīng)時(shí)間是否足夠快（100kHz下需μs級(jí)響應(yīng)）。
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### **2. 負(fù)壓驅(qū)動(dòng)不足或瞬態(tài)誤導(dǎo)通**
- **現(xiàn)象匹配**：負(fù)壓-3V可能在高dV/dt工況下不足，導(dǎo)致MOS管因米勒效應(yīng)誤導(dǎo)通，形成直通短路。
- **解決方案**：
- **增強(qiáng)負(fù)壓驅(qū)動(dòng)**：將負(fù)壓提升至-5V以上（SiC MOS推薦值）。
- **驅(qū)動(dòng)電阻優(yōu)化**：減小柵極電阻（如1-5Ω）以加快關(guān)斷速度，并聯(lián)反向肖特基二極管增強(qiáng)抗干擾能力。
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### **3. 輸入電壓突變引發(fā)過(guò)壓/過(guò)流**
- **現(xiàn)象匹配**：輸入630V接近BOOST上限，LLC負(fù)載突變可能導(dǎo)致輸入電壓跌落，引發(fā)控制環(huán)路震蕩。
- **關(guān)鍵檢查點(diǎn)**：
- **輸入電容容量**：增加高壓電解電容或薄膜電容（如100μF/630V）以緩沖瞬態(tài)能量。
- **環(huán)路補(bǔ)償參數(shù)**：檢查BOOST的電壓/電流環(huán)PID參數(shù)，確保在負(fù)載階躍時(shí)無(wú)超調(diào)。
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### **4. 寄生參數(shù)導(dǎo)致高頻振蕩**
- **現(xiàn)象匹配**：示波器未觀察到尖峰，但高頻振蕩可能因探頭帶寬不足或測(cè)量點(diǎn)選擇被掩蓋。
- **解決方案**：
- **優(yōu)化PCB布局**：縮短MOS管漏極與電感的路徑，減少寄生電感；增加RC緩沖電路（如1nF+10Ω）。
- **高頻探頭復(fù)測(cè)**：用高壓差分探頭（≥100MHz帶寬）直接測(cè)量MOS管DS極。
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### **5. 散熱設(shè)計(jì)不足**
- **現(xiàn)象匹配**：燒毀時(shí)三極全穿可能是熱失效（高溫導(dǎo)致載流子倍增）。
- **檢查點(diǎn)**：
- **瞬態(tài)溫升估算**：SiC MOS的瞬態(tài)熱阻（如Cree C3M0065090D的RθJC≈0.3℃/W）是否滿足脈沖功率需求。
- **散熱器與導(dǎo)熱材料**：檢查接觸面是否均勻，導(dǎo)熱硅脂是否老化。
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### **6. 保護(hù)電路缺失或失效**
- **必須檢查項(xiàng)**：
- **過(guò)流保護(hù)（OCP）**：確認(rèn)電流采樣電阻/霍爾傳感器的信號(hào)是否準(zhǔn)確觸發(fā)保護(hù)。
- **過(guò)壓保護(hù)（OVP）**：輸出670V是否接近BOOST的OVP閾值（建議設(shè)置≥700V）。
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### **推薦步驟**
1. **立即措施**：
- 在BOOST輸出端增加防倒灌二極管（如1200V/20A SiC二極管）。
- 將柵極負(fù)壓調(diào)整為-5V，并檢查驅(qū)動(dòng)波形（關(guān)注開啟/關(guān)斷延遲）。
2. **深入測(cè)試**：
- 用電子負(fù)載模擬階躍負(fù)載（如10%-90%跳變），同時(shí)監(jiān)測(cè)輸入電流、MOS管VDS及柵極驅(qū)動(dòng)波形。
- 檢查L(zhǎng)LC前級(jí)電容（670V側(cè)）的電壓穩(wěn)定性，確認(rèn)無(wú)大幅跌落。
3. **長(zhǎng)期改進(jìn)**：
- 采用交錯(cuò)并聯(lián)BOOST拓?fù)浞謹(jǐn)傠娏鲬?yīng)力。
- 升級(jí)驅(qū)動(dòng)IC（如隔離驅(qū)動(dòng)的UCC5350）以提高抗干擾能力。
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若上述措施仍未能解決，需重點(diǎn)關(guān)注**LLC與BOOST的交互作用**（如LLC啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流），建議在兩者之間加入預(yù)充電電路或軟啟動(dòng)控制。
