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未解决

PFC频频烧毁二极管+MOSFET

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aihaozhe
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LV8
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  • 2017-7-25 11:34:14
10问答币
最近搭了一个PFC电路,输入90~264VAC,输出385VDC,功率1200W,控制芯片用英飞凌单周期ICE1PCS01,开关频率55KHZ,MOSFET用IXYS的IXFH60N65X2(Rdson=0.052欧,trr=180ns),二极管用的也是该公司的DSEP30-12A(30A/1200V,trr=40ns,从过电流耐压角度确实偏大裕量,手头暂时只有这个先不管了),母线取样电阻用的是两个0.05欧姆/3W 无感电阻并联,驱动电阻为10欧姆。调试情况如下:
1.先给控制系统供电,用的是+13.5V的供电电源,然后调压器逐步升高电压,到大概输入65VAC芯片开始工作,输出稳定在385VDC,然后将调压器升高到额定电压220VAC下开始逐步加载,输出电阻负载从0.3A,0.6A,1.8A,直至满载3.2A,并测试驱动电阻R3前端的PWM驱动以及D3二极管的样机电压波形,发现波形均比较理想,没有明显电压尖峰和振铃,并且在满载下测试了其中一组波形并展开。
2.通过观察交流端输入的电能质量分析仪,从0.3A,0.6A,1.8A,直至满载3.2A,功率因数都在0.98直至0.99,其中满载时候谐波THD为5.7%,电流波形很正弦,从数据上看,个人认为还是可以的。
3.刚刚想继续测试其它个点波形观察总体情况,就听到调压器的空开“噗”的跳闸了,下电检查,整流桥没烧,保险丝也没烧,就是D3以及D6挂了,很是纳闷,怎么运行的好好就挂了。
4.有些不甘心,换了D3/D6,重复以上步骤,还是一样,到了满载运行不到一分钟,一样的下场。
现在的我是暂时不敢上电了,但是过程当中也没发现有哪些异常,比喻说电感吱吱叫、驱动波形毛刺、D6管子DS电压振铃厉害等,各位大虾,帮忙看看这是什么情况?
一、主电路原理示意图:


二、D6管子DS电压波形以及R3前端驱动波形(蓝色为DS电压波形,探头衰减100倍;黄色为驱动,衰减10倍):



三、波形展开:



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qq80644864
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  • 2017-7-25 11:39:31
 
1、PFC电感的电流波形测下

2、满载时候温升有没上升的特别快?
aihaozhe
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-25 13:35:49
 
貌似D3 的温度上升得相对比较快一些,当时室温大概28°,带满载时候记得其温度上升到65°C左右,刚刚想继续带载一会看看的,就挂了。
aihaozhe
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-25 13:37:25
  • 倒数10
 
电流电流波形没有测试,但是从前面的电能质量分析仪输入电流波形来看,相当漂亮。估计没有问题
qq80644864
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版主
  • 2017-7-25 13:57:41
  • 倒数8
 
估计没事……
aihaozhe
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-25 14:30:53
  • 倒数7
 
不管那么多了,初步怀疑是这个D3反向恢复时间太长,导致其失效,D3一挂,当D6导通的时候,和输出电容之间形成一个短路回路,跟着挂。现在直接将D3换成CREE碳化硅C3D08060,已经跑了十分钟,暂时还没炸管。预备各点都测试一下波形情况。
chaos2008
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-25 15:51:10
  • 倒数5
 
DSEP 30-12A  管可能反向恢复时间并没有规格书上写的那么好,看下它的测试条件If=1A,显然楼主的电流绝对比这个大多了,那么反向恢复时间也会大多了,所以也能解释用SiC二极管就好多了
aihaozhe
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-25 13:38:09
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这个PWM的上升沿没有问题吧?
YTDFWANGWEI
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  • 2017-7-25 11:56:42
 
D3换个600V的。
aihaozhe
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-25 13:36:18
 
为啥呢
YTDFWANGWEI
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  • 2017-7-25 15:08:50
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我真不知道为啥,但我曾经碰到过,用DSEI30-10,就经常出问题,换DSEI30-06A,就一切都OK
aihaozhe
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-25 16:50:12
  • 倒数4
 
反正暂时还没炸管,一切正常,满载220VAC下运行了1个小时,在110VAC下也输出1KW运行了30分钟,温升在范围内,顶得住,接着准备多做动态,不断重复启动/突加等看看。
一.满载220VAC下输入电压电流波形(10mV/A):



二.220VAC下突加满载时输入电流波形:



aihaozhe
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LV8
副总工程师
  • 2017-7-26 09:13:51
  • 倒数3
 
昨天下午进行了20次重复开关机,以及20次开机后突加满载,接着在220VAC下满载输出1.35KW老化了8小时,110VAC下输出1KW也老化了8小时,110VAC下最热的MOSFET温升为37°C,是否可以认为该PFC暂时可以了?接着准备调试后端的LLC。
OBC
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  • 2017-7-28 16:01:02
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D3恢复速度够不?选型有没有问题
没有问题可能是电网适应性问题,高频电感上的电压震荡高了,不控整流,D3发热,引起炸机
andyxly
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最新回复
  • 2020-5-14 09:09:52
  • 倒数1
 
我也遇到这个问题了。 波形什么的都很好。就是带半载的时候,就烧MOS和二极管。我最开始用的二极管也是1200V的,现在买了600V的,还没有到。换上去试试看。二极管反向恢复时间太长,确实是有可能导致MOS和二极管电流过大。你的分析是有道理的。
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