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一种常用的高压输入反激电路

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夜雨雨夜
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副总工程师
  • 2019-10-9 12:27:57
应用中看到有项目用这种高压反激电路1000V系统,使用650V管子即可实现,应该很常见,有没有专门的文章讨论这种电路。分析优缺点,工作模式。如果还没有,准备仿真和实际测试研究一下。
1.jpg
世纪电源网-九天
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超级版主
  • 2019-10-9 13:14:05
 
拿上小板凳,占楼
能源消耗
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LV10
总工程师
  • 2019-10-11 17:08:50
 
跟你并座
greendot
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LV12
专家
  • 2019-10-9 16:20:52
 
特别之处是 Stacked MOSFETs,Source driven ?
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-10 08:43:58
 
是的,这个电路实现了使用普通的700V MOS的就可以实现三相母线辅助源设计,不需要选用特殊的高压管。
闪烁
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  • 2019-10-12 09:09:46
 
PWM芯片用TNY280系列这种内置MOS的,电路会更加简单;
meisjin
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助理工程师
  • 2019-11-7 21:43:59
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PI还注册了商标
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-11-8 09:03:49
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麻烦文档发一下,有没有具体的研究分析报告
meisjin
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助理工程师
  • 2019-11-8 13:35:08
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thx
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高级工程师
  • 2019-10-17 17:34:34
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大师厉害。。,
起灏
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本网技师
  • 2019-10-10 15:25:44
 
一般仿真测试是用哪个软件好点,MATLAB simulink?
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-11 09:41:47
 
仿真软件都可以,我们用到的都只是很少的一部分。
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-11 09:47:11
 
Q1导通后VD钳位Q2的驱动电压12V,基本上Q1 Q2同时导通,同时关断,关断后受Q1上stress受到稳压管钳位,可以实现两管电压的分压可控。
捕获.PNG
捕获.PNG
捕获.PNG
夜雨雨夜
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副总工程师
  • 2019-10-11 10:26:35
 
Q1需要先拉到地来实现Q2的导通,就会导致Q2的stress上升,接近Q1+Q2的stress,这样Q2就会输入电压的stress。

这样是不是就失去了降低的意义?
捕获.PNG
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-11 10:29:59
 
实际中需要考虑Q2ds的充电时间,仿真进一步优化一下。
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-11 10:36:01
 
添加DS寄生电容后,仿真OK,ds电压得到有效钳位,在驱动时间的差异瞬间不会有大的电压突变。
捕获.PNG
greendot
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  • 2019-10-11 12:09:20
 
加了个Vdrv2,是不是蛇足?
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-11 13:16:28
 
您指的VDR2是什么?如果不自驱动,高压管子需要额外的单独驱动电路
捕获.PNG
greendot
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LV12
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  • 2019-10-11 13:54:30
 
忘记您这是PSIM.
闪烁
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  • 2019-10-11 15:57:49
 
这个电路的关键是上管要并联一个小电容,保证下管关断的时候,下管分的电压大于上管;
闪烁
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  • 2019-10-11 16:10:02
 
我这几天也刚分析过这个电路,讲讲我的理解(有错误的请多多补充指教):
1、上管驱动的能量靠上拉的电阻供电12V稳压管嵌位(防止过压),选择合适的阻值,就可以可靠驱动,关断时通过高压TVS管释放能量,还有电压12V稳压管正向导通嵌位;
2、上管是先开通于下管的,所以上升沿还是由下管来决定;关断时上管慢于下管,下降沿主要是高压TVS释放能量,取决于TVS;
3、上管DS并联一个电容,确保了下管关断时分压大于上管,当下管DS电压超过TVS电压,下管DS电压被嵌位,多余电压分配到上管,实现了上下管电压的分配,又保证了下管电压不会超压;


下面放几张仿真的波形:
3.png
输入电压为500V仿真数据
1.png

输入电压为600V仿真数据
1.png

从仿真波形上看,下管由于500V嵌位二极管的作用,当输入电压越大时,下管DS最大电压被嵌在500V,其它电压分配到了上管DS;
greendot
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LV12
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  • 2019-10-11 17:27:14
 
DCM? MOS2 会误开通一下?
闪烁
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  • 2019-10-11 17:37:10
 
是会开通的,由于谐振DS电压低于500V,这时候上管由于有上拉电阻是会开通一下的,但是不会有影响,下管一直是关断的
greendot
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LV12
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  • 2019-10-11 17:48:54
 
能否看看 vds1+vds2 ?
闪烁
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  • 2019-10-11 17:54:18
 
{E8350FA3-37D6-4C4C-BCDC-DF01D7883873}.png
greendot
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  • 2019-10-11 18:05:17
 
这个Vds的振荡,是谁跟谁在振荡?
闪烁
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  • 2019-10-11 18:07:11
 
变压器电感量跟两个管子的DS级间寄生电容
greendot
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  • 2019-10-11 18:20:33
 
PSIM的MOS没有这设置,外加也不见。
闪烁
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  • 2019-10-11 18:36:19
 
有的,我叠加在管子下面了上管加了200p下管100p
greendot
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LV12
专家
  • 2019-10-11 19:04:10
 
哦,明白。
夜雨雨夜
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副总工程师
  • 2019-10-11 19:23:51
 
您好,我刚仿真试了一下,发现一个问题,一旦加了寄生电容,仿真就会震荡很厉害。

在没有电容的时候,DCM模式下就是会震荡导致上管误触发导通,但是因为稳压管钳位,Vds2没有超过限幅。
捕获.PNG
捕获.PNG
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-11 20:36:05
 
需要在VD上串一个电阻,来避免导通时的振铃效应,您看一下是不是。
捕获.PNG
电源小王子
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高级工程师
  • 2019-10-12 07:25:06
 
源极驱动批量生产的可靠性和单端反激相比如何,之前听说有研发时ok,批量生产出现个别不同时导通炸机的。
双极晶体管
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-12 08:14:11
 
当初在它的基础上改了一下参数,应用得很好,换了不同型号的管子,参数是要修改的。

QQ截图20191012080724.png
QQ截图20191012080903.png
闪烁
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  • 2019-10-12 09:07:19
 
这电路的关键,就是要选用上管寄生DS电容比下管大的,为了保证上管DS电容比下管的大,常见的就是在上管DS上并联一个小电容,去匹配不同的管子;
taotaoge
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  • 2019-10-12 12:46:05
 
学习了
boy59
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总工程师
  • 2019-10-13 14:35:56
 
也试着分析一下,电路中上管是射随结构响应速度快可以满足开关边沿的动态要求,稳压二极管上接的电阻为MΩ级的直接驱动MOS管速度会很慢所以稳压二极管(高压)的寄生结电容很关键,或者如29楼电路那样在稳压管旁边并联个小电容。也做了两个仿真电路略有变化实现两管均匀承压。

输入100V

输入100V
      

输入600V

输入600V

                              输入100V                                                                                    输入电压600V
greendot
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专家
  • 2019-10-14 16:26:12
 
Mos2 没有误开通,是nVo 太低,还是电路做了手脚?
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-14 18:31:44
 
可能和稳压管加的电容有关,不然的话仿真的结果,一旦下管Vds但是震荡就会有上管导通的现象。
boy59
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总工程师
  • 2019-10-14 20:07:50
 
应该是也有导通,Vor设置的大一些更明显

低反射电压

低反射电压

高反射电压

高反射电压

双极晶体管
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副总工程师
  • 2019-10-15 12:20:36
 
传个实测的图
750V波形.png
750V波形上升沿.png
750V波形下降沿.png
夜雨雨夜
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-15 15:03:36
 
请教一下,你在上管加的一个RC的作用是什么?一般我们只是加一个电容。
还有驱动并联的电容是不是防止上管震荡阶段导通?
双极晶体管
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-16 12:44:39
  • 倒数10
 
这是快两年的事。大家有说到这个电路,所以凑凑热闹。当时这个电路调试时碰到的问题是上管DS电压震荡,上下管的上升时间和下降时间不一致这三个问题。
所以一直在调整这几个元件。现在记不起到底是哪个元件影响到这几个问题。我理论知识不够,所以不能具体说到哪个元件影响到电压震荡。

魔王咩咩
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2024-2-20 11:00:19
  • 倒数1
 
请教一下前辈,为啥我这个仿真仿出来是这种波形呀,和你们的好像对不太上 串联MOS2.png 串联MOS1.png
锦衣夜食
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-17 10:27:10
  • 倒数9
 
问您一个问题,您左图上面第一个波形应该是mos管驱动脉冲电压波形吧,为什么在开通前有震荡呢是和mos管关断后的lm激磁电感和寄生电容产生的lc震荡引起的吗,具体是怎么影响的您能给学生解释下吗?感谢!
boy59
  • boy59
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总工程师
  • 2019-10-18 09:11:15
  • 倒数7
 
震荡是有Lm和寄生电容产生,举个例子如下:
串联MOS.jpg
假设上管由400V恒压驱动(实际电路不可,损耗会非常大),当下管Vds震荡时上管的驱动电压为400V-Vds震荡波(近似,还需考虑驱动电阻的影响)。
锦衣夜食
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LV8
副总工程师
  • 2019-10-18 15:40:52
  • 倒数6
 
好的,谢谢。如果是简单的单管反激也会出现这样的驱动波形吧?
boy59
  • boy59
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LV10
总工程师
  • 2019-10-18 21:22:20
  • 倒数5
 
也会有,一般情况下很小。
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