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| | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | LLC是最不怕短路的电路之一!呵呵!所以;只要在一次加电流负反馈;就足够保护了。 |
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| | | | | 如果是模拟芯片,例如CM6901,有个LIMIT电流口,就像3842一样可以限制最大电流
如果是数字控制,那更简单 |
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| | | | | | | CM6901 放在二次侧,显然短路保护的响应速度没有竞争对手的放在一次侧的快,所以应用在短路保护的时候我会首选放在一次侧的IC 。 短路保护追求的是响应速度快,同时设计时一定要注意不要进入ZCS 区域。。。。。。。 |
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| | | | | | | | | 用互感器才电流 完全能达到us级保护 就一两个周期过流就能保护
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| | | | | 短路时如果可以打嗝,那就最好;
怕就怕在短路时输出需要恒流,这时开关频率会急速升高,需要引入PWM或其他类型控制;
还要注意接近保护点时,这时的输出功率最大,开关频率进一步降低,要防止进入ZCS区域; |
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| | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | 设计时;将串联电感取大点,短路时;只要拉起频率就可以了。 |
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| | | | | | | | | 如果短路时工作在谐振频率点的右半区域(即SRC工作状态),那问题不大,频率越拉越高,只要限流电路正常动作就能可靠保护,怕就怕在短路时工作在谐振频率点的左半区域(即LLC工作状态),因为短路,开关频率将会从低频穿越谐振频率点达到最大工作频率,在开关频率接近谐振频率点时,由于负载阻抗几乎为0,串联谐振阻抗也接近0,此时的原边电流会快速增大,可能在限流保护电路没有动作之前就炸管了。
一种方法就是在原副边之间都增加保护电路,副边是限流电路,保证在短路进入稳态的时候限制输出最大电流或直接关闭输出,原边是过流保护,可以通过检测MOSFET的电流来直接关闭驱动信号,既可以保护副边短路也可以保护原边桥臂直通。副边是环路控制,响应会比较慢一些,主要起稳态保护,原边可以用比较器,响应速度快(可达1~2uS动作速度,考虑到必要的滤波电路,可以达到5uS动作速度),主要起动态保护。 |
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| | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | 这种设计;在选参数时就没考虑边界条件。如遇负载突变;功率器件就会进入容性开关区!所以;是不可取的!
一个可靠的LLC设计;串联电感是比较大的,当频率拉起3倍后,都能脱离LC谐振点,使管子工作在电路相对不太大的ZVS状态。 |
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| | | | | | | | | | | | | 你没明白我的意思,LLC工作状态是开关频率小于谐振频率(增益大于1),短路时开关频率会往高频调整(调整的时间取决于环路响应速度),那么就会有一段时间电路工作在谐振频率点附近,谐振电感大有什么用?开关频率达到谐振频率时,LC谐振的交流阻抗为0,你再大的电感量也是一样的! |
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| | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | | | LC完全谐振是要时间的,电流大了以后;电感会饱和,Q值也会下来。只要在毫秒级;将频率拉到感性区;且最高频率点的电流不大于额定值,就不会有问题。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 毫秒级...
短路保护是等不到毫秒级的(开关频率接近谐振频率时,原边电流会在几十us之内放大到100A,甚至更高),我前后做个三个中大功率的LLC电路(2个3kW,一个2kW),短路保护都是很棘手的问题,直到第三个产品采用原副边同时保护的策略才能保证各种异常短路情况都不炸机(频繁短路,间隔10s,短路上万次不炸机,这就是国际级的大公司对于可靠性的极端要求)。 |
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| | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | | | | | 2KW电源用MOSFET,都要40A以上了,带100A负载1秒是不会坏的。如果测试过漏极电压就会发现,此时的损害是过电压害的。损害基理和电流实质上是无关的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 谁规定2kW的电源要用40A以上的MOSFET啊?成本不考虑吗?一个40A的管子要20多块钱,全桥4个管子多少钱啊?以全桥LLC为例,PFC输出电压400V,输出功率2kW,考虑DC/DC 95%的效率,原边电流=2000W/0.95/400V=5.3A,考虑到降额问题,用10A的管子就够了,考虑到损耗问题,用20A的管子也差不多(权衡成本,一个20A的COOLMOS才8~9块钱,导通阻抗也只有一百多毫欧)。
20A的管子耐受脉冲冲击电流一般在60A左右,超过这个电流值会损坏,不管你工作时间,一个周期也会损坏,这个由器件的安全工作区(SOA)限定死的,与正常工作时散热设计不好过热损坏是两个概念。
在这里聊聊MOSFET的正确使用,MOSFET的损坏有两种情况,一种是GS过电压(一般MOSFET对GS电压都有限值要求),器件结构被破坏,我在Emerson工作的时候,对MOSEFT的GS电压有严格要求,绝对不允许超过限值,哪怕是寄生参数振荡引起的一点点电压尖峰,无论是那种工作状态,只要测试超标,对不起,设计有严重缺陷,绝对不会被通过。
另外一种是结温过高引起的PN结损坏,一般MOSFET允许的最高结温是150摄氏度,结温超过这个限值,器件永久损坏。这里面又分两种情况,第一种是散热设计不合理导致的热累积使得结温缓慢上升到限值而损坏,这种情况比较常见,比如常温下使用没问题,高温下损坏,或常态时使用没问题,长期过载时损坏等,通常会在s级或m级时间单位内损坏,只要过温保护电路设计合理,是来得及响应的;第二种是因为结温上升太快而根本来不及通过正常的散热方式将热量散发掉,一般是由于DS电压超过雪崩击穿电压或者漏极电流超过器件允许的最大脉冲电流所引起的,通常会在us级时间单位内损坏,这种情况源于设计不合理或器件选型不当,比较常见的是由于寄生参数振荡引起Vds电压有很高的尖峰,超过雪崩击穿电压导致管子损坏(这里面又细分成单次雪崩击穿和重复性雪崩能量击穿),还有就是前面提到的漏极电流Id太大,超过了管子所允许的重复性脉冲电流限值,这种情况多发生在短路或者桥式电路上下管直通的异常情况,无论是电压还是电流超过限值都会引起器件的结温急速上升,瞬间损坏,根本等不到s级,如果保护电路不能在这种情况出现之前就动作,那么电路的可靠性会存在较大问题。
以前在上一家公司写过一篇50多页的MOSFET原理和正确使用的文章,可惜由于离职,自己的心血结晶都带不出来,现在回头想想,很多东西都忘了,要不然可以贴出来供大家讨论一下,可惜。 |
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| | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | 1)判断依据错误!SOA是FET在线性状况下测试的,和正常开关时过流完全是两会时。
2)COOLMOSFET做LLC有很多局限;如寄生二极管的恢复特性,将导致过电的产生。
3)COOLMOS用做极限时;要做边界条件验算。它的短路和雪崩能力都远弱于正常FET。
看看11A650V0.44欧COOLMOS的曲线:
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| | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | 这个管子在100A时的压降越50V,按I2T值算;能抗多长时间? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | COOLMOS做LLC没看出有什么缺陷,业界都是这么用的,你去扒拉扒拉ELTEK,DELTA,EMERSON的产品,几乎都在用infineon的COOLMOS!从C3,CP到最新的C6系列,COOLMOS优良的开关特性,较低的导通阻抗才使得开关电源的效率和功率密度越做越高,完全满足消费品和工业领域的要求,建议你了解一下世界顶极电源公司在器件应用方面的情况,不要想当然的认为。
体内寄生二极管恢复特性差这不仅仅是coolmos的问题,其他的mosfet也有同样的问题,infineon推出过加强寄生二极管恢复特性的CFD系列COOLMOS,就是为了LLC的应用场合。至于说体内二极管恢复特性差引起过电压,这个我是没看过相关资料,大多数的情况都是由于PCB布局不合理或电路设计不合理造成的过电压。 |
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| | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | | 这就是你所讲的CFD系列中11A的料的恢复特性:
而别人17A管子125C时的典型值只有810nQ,25C时是470nQ。
呵呵;仅温度变化,使FET等效并联电容电荷量变化470nQ!不知有何影响!呵呵! |
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看看上面的四张图片,第一张是infineon的SPW20N60C3,第二张是infineon的SPW20N60CFD(加强寄生二极管恢复特性),第三张是fairchild的FCA20N60,第四章是ST的STB23NM60N,这几个公司我想不用多说了,都是做半导体的顶尖公司,贴这几张图片的目的就是想给大家看看同样是600V/20A的高压MOS,CFD的寄生二极管反向恢复特性到底好在哪里?看看图片中的红线还不够明了吗?
ps:这几个器件电压和电流规格基本相同,都是目前的主流高压MOS应用,对比起来更有针对性,免得张冠李戴,错位对比。
开关电源三分在磁,三分在半导体,二分在拓扑,还有二分在工艺(包括PCB,热,安规,EMC等等等等),不了解半导体器件特性的人是做不好开关电源的。为什么磁和半导体比拓扑还重要?因为电力电子的拓扑常用的就那么几种,都被研究烂了,基础扎实的人早就了然于胸,恰恰是完成能量转换的磁性器件和半导体器件,大多数做电源的人都一知半解,人云亦云,少有自己能够扎扎实实去学习和深入研究的。
大家看看老外做的电源,在拓扑上真的有什么突破吗?非也,更多的是在变压器,电感,器件使用,工艺上面有独特的造诣,所以人家的产品就是做的好。反观我们,多的是调试电路的技工,少有有独立思维能力和创新能力的工程师,所以奉行拿来主义,沿袭别人的套路,知其然而不知其所以然,做出来的产品永远是半吊子。
不扯淡了,写计算书去了,浪费了好多时间。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | 别偷梁换柱!仔细看看你的测试条件!那拿别人150C时的参数和你25C常温的比!你的COOLMOS只能玩到125C!
别到处亮短!你的COOLMOS在125C时的参数比别人差多了!
COOLMOS可以减少低温时的QRR却避免不了高温的衰减!谁只用25C?常温调好的ZVS,高温就毙了!这是它的固有特性! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | coolmos只能做到125度???
你是在说1999年coolmos刚诞生的时候的数据吗?
我就搞不懂,你到底会不会看datasheet?飞兆和英飞凌的资料默认都是25度测试数据,ST提供了25度和150度两个数据,在上面的图上都有啊,我标错了,重新贴一下,唉,这世道,有人爱抬杠,又要浪费我时间。
PS:我提供的数据都是横向对比,有明确的数据来源,各大公司网站上也可以查到datasheet,
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 欢迎讨论,不欢迎为了扯淡而扯淡,这个话题不再回复了,很浪费时间。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 别拿允许结温做测试条件!看清楚!你的测试条件是25C!而人家的是150C!无论是否权威;只要认字就能评判!
再看看你的测试曲线!只到125C!在很多时候;COOLMOS还不如高速IGBT!
别因为别人说出你的产品缺点就恼羞成怒!技术就是技术!至少我不是卖元件的,犯不着和你做对! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 最后回复你一下吧,coolMOS只是英飞凌的说法,飞兆叫superMOS(Super Junction MOSFET),ST叫SuperFREDMeshTM MOSFET,其实都是超接面MOSFET的不同叫法,说白了都是coolMOS,目前coolMOS(或者叫超接面MOS)是高压MOS应用的主流,并且逐渐向IGBT领域渗透,900V的高压coolMOS早就推向市场了,1000V的高压coolMOS也已经出来了。
申明一下,我不是infineon的sales或者FAE,没必要为它说话,因为我对比过infineon,fairchild,ST和Vishay的coolMOS,发现确实是infineon的产品最好,这一点从它的产品在几个电源大公司的推广普及情况就知道了。
这个讨论贴从LLC短路保护扯到MOSFET原理和应用,我的每一个帖子都有详细的论述,不是水帖,为了辩论而辩论实非我所愿。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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- 帖子:55633
积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 除了压降低和开关速度快外;COOLMOS没有更多好处。也正是此;COOLMOSFET适合做硬开关,ZVS不是它的强相!给你看个好的;20A600V的反向特性。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | CoolMOS有很多个系列的,全桥应用的可以考虑CFD系列的,对于普通半桥C6足够。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | infineon的coolmos,肯定是最好的。我们公司06年就一直再用。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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- 主题:37517
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- 帖子:55633
积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我并没有评判谁的好!只是说明我列的参数远要好于infineon的coolmos产品! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 两位稍安勿躁,从保护扯到了mos、coolmos,这貌似脱离了楼主的本意。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 技术上的东东是越扯越远,也很正常啊!别人指出你设计上的错误,应该感到高兴才对! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 能方便提醒下是谁家MOS在150度的情况下测试的吗?是如何测试的? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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- 帖子:55633
积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是networkpower在19楼和22楼列出的STB23NM60N数据。数据里注明测试条件是150C! |
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| | | | | | | | | | | | | | | xkw1cn- 积分:131441
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- 帖子:55633
积分:131441 版主 | | | | | | | | | | | | | | | | 去瞧瞧17楼的图!仔细对比一下!125C时;11A的参数比人家20A的都差! |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Infineon 的最新系列P6 ,用在LLC 特别可以提高 轻载的效率 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | LLC:如果按照目前通用的电路结构,你把输出电流加大,此时在C上的电压会变得较大,有可能会超出常用的630V规格;如果在用二个二极管和二个电容分别并在初级变压器的二端;电路图现在本本上没有,当输出电流变大后,会将电容上的电压钳位在PFC输出电压上(400V左右),这时IC检测到过流进行保护才算是比较安全的,不过这样的结构有几个问题:增加了布板的难度,增加了成本,不过提高了器件的安全性;回头找一下资料发上来 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个贴子太JB精彩了, 我今年看到的最NB的贴子。
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我来说两点,LLC过流时,C上的电压会飙升,检测C上的电压即可 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 如51楼所述,如此时拉高开关频率,谐振电容电压摆幅不见得飙升 |
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| | | | | | | 本公司诚招大功率开关电源研发人员。有意者欢迎致电13602603032/徐生,
或QQ:542225059私聊。真诚期待您的加盟,致力于研发更好的电源产品服务用户 |
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| | | | | | | | | 多大功率的?待遇怎么样?工作地点在哪里?我的QQ:112129850! |
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| | | | | xkw1cn- 积分:131441
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- 帖子:55633
积分:131441 版主 | | | | | | 这家伙到处帖广告,我给节删成这了。 |
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| | | | | 1.提高开关频率;
2.加箝位二极管;
3.减小占空比;
3种方法配合起来使用,效果会更好! |
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