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未解决

电源主电路电感如何影响控制电路中其他元器件

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1
竹杖芒鞋轻胜马
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LV3
助理工程师
  • 2019-3-22 09:45:59
10问答币
请问电源主电路中的产生的寄生电感是如何影响控制电路中其他元器件(比如影响MOSFET的导通和关断)的呢? 作用原理是什么?能否用一个具体的例子来讲解一下。进一步来说,一般常用的减小主电路电感的方法有哪些(最好是结构上的改善方法,而不是用RC吸收电路等)?

nc965
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版主
  • 2019-3-22 10:05:20
 
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竹杖芒鞋轻胜马
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LV3
助理工程师
  • 2019-3-22 11:49:52
 
首先非常感谢您愿意指点!如您图中指出,对Vds波形的影响主要有环路脉冲电流的磁场干扰,热点脉冲电压的电场干扰,滤波残留信号的干扰,还有GND的噪音电平。
我的理解是,先不考虑接地噪音电平和滤波残留信号,则对于Vds和Vd以及Ip的干扰主要是磁场干扰和电场干扰。取您标记的时刻分析,此时刻MOSFET从导通变为关断状态。MOSFET关断的前一刻,Vds=0、Vd=0、Ip=0、Co下正上负,关断后瞬间,Co放电(时间很短),所以D点电位差瞬间增大、Vd有尖峰、Ip有尖峰、与MOSFET串联的电感有感应电压 Vds有尖峰,这是电场干扰;磁场干扰的话 您说是Ip的干扰,我原本以为主要是Rz那条输出回路对MOSFET的干扰。如果是Ip的干扰,则是与MOSFET串联的电感的感应电压使Vds关断时会有尖峰。
nc965
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版主
  • 2019-3-22 15:12:53
  • 倒数9
 
磁场干扰和电场干扰,最好从能量平衡的角度来分析。
竹杖芒鞋轻胜马
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LV3
助理工程师
  • 2019-3-22 15:22:30
  • 倒数8
 
还请您稍微具体些指点一下,我以前没有接触过用能量平衡的方式分析。
nc965
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版主
  • 2019-3-22 16:17:14
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电场磁场,它是能量场,
磁场对应电感上的电流变化,可以看出,电流受环路影响甚小,它是拓扑器件在决定。这意味着能量仅与感量呈正比,你得控制感量(环路大小),才能减少干扰能量。至于这部分干扰能量的去处,只要它没有变为热量,就是干扰能量,总会以某种方式释放到系统中的某个地方,任何地方都是可能的。
电场对应电容上的电压变化,可以看见的就是这些电压毛刺,它的能量与电压变幅(dv/dt)和热点等效电容量呈正比,虽然毛刺本身就是不利信号,但它更大的影响是它的电场干扰,即该电场能量的释放,总会以某种方式释放到系统中的某个地方,任何地方都是可能的。
至于干扰能量究竟释放到哪里去了?干扰了谁?那取决于谁的结构更容易接受到这些能量。至少我们知道:对大地的干扰就是共模电流,对GATE的干扰就是弥勒。
竹杖芒鞋轻胜马
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LV3
助理工程师
  • 2019-3-22 11:50:26
  • 倒数10
 
如果有错误敬请指正!
BingSun
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LV10
总工程师
  • 2019-3-22 15:40:23
  • 倒数7
 
如何确定是由于主电路寄生电感干扰引起的呢? 在调试中,我们常把可能受干扰的线远离主回路,如有网友调试NCP1654时就发现类似问题。
若影响到功率管开通或关闭,要么干扰太强,要么抗干扰能力太差。

拿出您实际碰到的问题,才可能做出更具体的分析。
竹杖芒鞋轻胜马
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LV3
助理工程师
  • 2019-3-23 10:31:41
  • 倒数4
 
用的MOSFET是IXTQ130N10T,得到过检验,应该不是抗干扰能力的问题。
主要问题应该在PCB板的布局问题上,PCB产生的主电路电感可能比较高了,我先查资料计算一下寄生电感值。
BingSun
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LV10
总工程师
  • 2019-3-23 10:58:50
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楼主好,电路图,PCB图放上来,才好分析。

对于这个功率管来说最低电压要达到2.5V才开通,干扰是瞬间的,G极电容能吸收掉这个干扰,所以应该是控制电路受到了干扰。
克里巴巴
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LV8
副总工程师
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  • 2019-3-24 09:04:25
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无非就是磁场电厂,有做好防护
xkw1cn
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版主
  • 2019-3-22 17:49:00
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距离产生美
只要距离足够近,就能将寄生参数降到底。
竹杖芒鞋轻胜马
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LV3
助理工程师
  • 2019-3-23 10:33:15
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有时候已经尽可能近了 无奈还是大啊   先算PCB寄生电感值吧,然后改PCB比较麻烦的话考虑换耐压更好一些的MOSFET。
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