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未解决

MOS快速关断电路中PNP管驱动电阻的计算

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zcyzvs
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副总工程师
  • 2012-10-10 11:28:51
10问答币
近来在进行整体电路的计算时(对电路中所以的元器件进行理论计算),发现有个电阻不会计算,特请教万能21论坛哇,请教各位老师这个电阻怎么计算,
问题一:PNP三级的VEBO电压不能超过-5V,按照降额80%处理,此电压不可超过4V
那么此电路中下图中红色的框中的那个驱动电阻该如何计算的呢?

问题二:该电阻的功耗计算,此电路为LLC的半桥驱动,采用的是自举驱动,没有采用变压器驱动,因此没有负压,假设用变压器驱动,此电阻的功耗计算为:驱动为负时,该电阻上所加电压为驱动变压器副边电压约12V,所加电压时间基本上等同于开关管开通时间(驱动变压器磁复位时间等于正向驱动时间)。据此计算,按满载工作占空比为40%,驱动反抽电阻的阻值为510Ohm计算,驱动反抽电阻上的损耗为
,那么采用自举驱动,因为没有负压12流过,此三级管只提供为MOS的电容卸放,那么这个电阻的功耗该怎么计算的呢?

eric.wentx
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版主
  • 2012-10-10 11:32:22
 
这个电阻不用可以不?
zcyzvs
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  • 2012-10-10 11:34:55
 
这个电阻不用,关断速度会很快的,但是,VEBO电压会超的哇,我实测,电阻取值500R的时候,VEBO电压有4.95V关断速度70NS,取值1K的时候,电压为3.95V左右关断速度120NS,
shyshihouyun
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  • 2012-10-11 15:19:16
 
加这个电阻减慢关断速度,加三极管又是为了加快关断速度,有点晕
harvey_yan
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高级工程师
  • 2012-10-11 16:15:49
 
这个一般用2907,但前面一般都没电阻啊
好像也没出现不良哦
blueskyy
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总工程师
  • 2012-10-10 11:38:51
 
Q3受的了?
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-10 13:12:54
 
这个电阻要用来限流。
ht_lb@126.com
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总工程师
  • 2012-10-10 11:59:04
 
平时都是直接用的二极管 没用过这种电路
真武阁
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副总工程师
  • 2012-10-10 14:56:39
 
没有负压的时候,这个电阻只在开关时刻有损耗,因为这个时间很短只有数十nS,在频率不是极高的情况下功耗不是主要考虑因素,要考虑的是三极管基极的峰值电流,对于像2sb772这些管子IBM可以去到-2A((tP < 5ms),这个电阻用数十Ω就可以了(从尽可能快的管短时间来看),S8550这些管子规格书上并没有IBM这个参数,但在一些标注参数给定的测试条件是有50mA,我们可以认为50mA是安全的,vcc=12V时基极电阻取300Ω是合适的,取得太大就起不到快速关断的作用啦...至于VEBO,如果IBM没有超出安全值,VEBO应该也是安全的。
以上纯属个人观点
zcyzvs
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  • 2012-10-10 15:03:58
 
谢谢武哥哥的回复哇,但是如果取值300R的话,驱动电压为15V的时候,那么三极管的VEBO电压肯定是要超过5V的,因为这个电阻取值500R的时候,VEBO电压有4.95V了,电流是可以的,但是VEBO会超出范围的啊。
我现在做了个实验,把这个电阻取值22R,现在实测VEBO电压为7.6V左右(忘记了,反正超VEBO额定值很多),工作了一天管子没有坏的哇,我的用的PBSS5140
hnndl
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本网技师
  • 2012-10-10 15:40:04
 
学到了啊。,谢谢
zcyzvs
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  • 2012-10-10 15:05:24
 
小功率,用过二极管是可以的哇,大功率的时候,关断速度和效率有很大的关系了哇
baizifei
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版主
  • 2012-10-10 15:19:02
 
这样搞的目的?,优点在那?,说下,谢谢!
真武阁
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  • 2012-10-10 15:22:09
 
二极管加速和三极管加速是有明显区别的,特别在米勒临界处,张工上图给脖导看看
zcyzvs
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  • 2012-10-10 15:22:48
 
目的有2个的:
1 ,可以加速关断MOS,在大功率电源中,MOS关断速度快可以提高效率的,大功率电源的MOS的CISS都比较的大的。
2,可以抗干扰,
zcyzvs
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副总工程师
  • 2012-10-10 15:28:54
 
下图为电阻取值22R时的驱动波形和三极管VEBO的电压波形
zcyzvs
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副总工程师
  • 2012-10-10 15:30:39
 
可以看到当电阻取值为22R时候关断速度为36.8NS,但是VEBO的电压为7.16V远远超过了VEBO的额定值5V,但是工作一天也没坏的哇,为什么呢?
hnndl
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本网技师
  • 2012-10-10 20:42:55
 
能否用一个小电容,比如几十到100个pF,把这个尖峰消减掉。
zcyzvs
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副总工程师
  • 2012-10-10 16:10:39
 
当电阻取值为1K的时候,VEBO电压为3.6V左右,MOS的关断速度为123NS,波形如下

hnndl
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本网技师
  • 2012-10-10 20:11:51
 
很好的波形啊
顶你啊
zq841102
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  • 2012-10-10 20:52:31
 
尝试用MOS管关断看看。我觉得用300欧的限流电阻问题不大。这个5V的东西要是有厂家工程师来回复就更专业了。
huyitao
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高级工程师
  • 2012-10-11 09:32:13
 
真纠结啊,折中一下不就可以了。
真武阁
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副总工程师
  • 2012-10-11 14:52:00
 
我的使用情况
输入功率:240W
驱动芯片: L6562AD
MOS: FDPF18N50
栅极电阻:15欧
基极电阻:0欧
三极管: 9012
测到Vb峰值5V左右
真武阁
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LV8
副总工程师
  • 2012-10-11 15:07:23
 
栅极波形也贴上来,这个低端的示波器分辨率相当的低,惨不忍睹
zcyzvs
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  • 2012-10-11 15:14:42
 
波形很漂亮的哇,标准的驱动波形,慢开快关体现的淋漓尽致哇。
zcyzvs
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  • 2012-10-11 15:13:25
 
你这个取电阻为0R的都安全的哇,不错。我的取值到1K才是合理安全的,我今天把电阻取值到0R(VEBO远大于5V),放在55度的烤箱中工作了一天,也没有问题的,我猜想可能和IBM还是有很大关系的。
天剑002
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副总工程师
  • 2012-10-14 00:11:24
  • 倒数4
 
这种电路能增加mos的关断速度
二手电工
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高级工程师
  • 2012-10-11 16:41:59
 
问题1: max_Vebo = -5V,这个地方的规格是说发射极不能小于基极电压5V,也就是保证eb的pn结不能反偏大于5V,而你帖子中所有的电压,pn结都是正偏,当然不会击穿三极管了。
此时三极管是否击穿,主要看它的电流能力了。
zcyzvs
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  • 2012-10-11 16:59:06
 
感谢您的回复,我好像有一点明白了,惭愧,我一直对PNP三极管规格书上的参数的意思搞的很模糊的,天天搞电源,倒是对MOS的参数意义比较的熟悉。
那么VEBO=-5V的意义在于要保证eb的pn结正偏,那么我示波器测试的VEBO的波形有什么意义呢?
请电工大侠帮我解惑哇,
牛角
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  • 2012-10-11 17:01:37
 
二手电工
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高级工程师
  • 2012-10-11 17:47:01
 
Vebo的意义在于不能使得be的pn结反偏太多
zcyzvs
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  • 2012-10-11 18:09:06
 
谢谢,当驱动为高电平的时候,由于MOS的CISS电容很大,那么势必会导致在开机瞬间VE的电压要小于VB的,那么就会导致VB>VE,当这个电压大于5V的时候,三极管就会有危险了的吧,也即是VEB<-5V,那么我现在测试的波形中(示波器直径勾在B-E之间),这个电压超过了5V,我想知道我这个波形有没有意义呢?
liu1875
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副总工程师
  • 2012-10-12 13:32:09
 
第一,电流支路分为两路。一路是Q3的EC,一路是R7。
确定电流Iin=12v/(Rec+R7) Rec是未知的,R7是常数。算这个电流的原因,用来回答为啥导通情况下为啥不烧管子,因为烧管子要满足电流,电流过大才会烧管子。
所以在这里就可以来合理的选择R22,R7来得到一个比较小的IEC电流,以保证Q3不被烧毁。
Rec包含了一个电流源以及E级电阻和C级电阻(直流脉冲,不要理解成AC,否则R22也是输出电阻,记住这里Q3是开关作用)。
Rec、R7共同组成了Q3的输出电阻,由于mos是电压器件,他的输入阻抗忽略。
求Q3的Rec???
(思考,R7不要会不会烧管子?为什么)

第二,算电压Vb,根据bjt的等效模型,下图是比较精确的模型。

VBEO是由厂家给出的,定义是在open C的时候 BE的最大容许的反向电压。
根据模型,VB的最佳电压应该是以不达到最大IC而导致的Q3击穿为条件,那么只要选择足够大的放大倍数就ok了,减小开关从截至
到导通饱和的过渡时间。从而减小过渡导致的IC变大。
根据模型以及第一步,等到的Iin,那么Vb=(Ibc反向泄漏电流+Ib+Ie)(Re+Rb+Vth

第三,算最佳R22
R22的最佳值的关系是由他所参与组成的时间常数而决定的,那么就是由三极管模型的CB'C'、CB'C'两个参数(仔细看图示!)。
即:t(套)=R22*CB'C'*CB'C' 那么由该式子就知道,改变R22可以改变反向恢复时间。
那么最佳值是由你自己的要求的范围来决定的!(当然是调试出来的

解释完毕。
zcyzvs
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谢谢大力回复,我仔细拜读下
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  • 2012-10-12 23:12:10
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力哥,打这么多字,不容易呀,支持一下,好好拜读
hnndl
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  • 2012-10-14 22:48:34
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大师V5
蒋江黔
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  • 2012-10-12 17:09:36
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把510R改成SS12
zcyzvs
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  • 2012-10-12 22:01:06
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如果将此电阻换成SS12确实可以解决计算问题,且关段速度很快,但是在实际的电路应用中,我把该电阻换成LL4148,在自举驱动电路上,驱动电压会被吃掉一部分,比如高端的自举驱动电压为13V,将该电阻换成LL4148后,驱动电压变成10V左右了,理论上不至于这样的哇,但是实际确实这样的,我猜想和改二极管的寄生参数有关。但是低端的驱动波形挺好,高端驱动会被吃点一点。故用二极管替代用在低端,或者不是自举驱动的应该很好。
真武阁
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  • 2012-10-13 15:16:40
  • 倒数7
 
你12楼的图看VEBO很小啊,直接用0欧可以了,正向那个是正向恢复电压哇
zq841102
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  • 2012-10-13 15:37:17
  • 倒数6
 
这样子吗
zcyzvs
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  • 2012-10-13 21:10:36
  • 倒数5
 
武哥哥,我示波器测试的时候是故意反向了的哇,哈哈,纵观各大公司的批量生产的电路,次电阻基本都是取值1K的,但是我是不知道是这么计算的。
真武阁
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副总工程师
  • 2012-10-14 10:21:17
  • 倒数3
 
你不知道有一种计算方法叫经验值?
hnndl
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最新回复
  • 2012-10-14 22:56:32
  • 倒数1
 
莫非这就是传说中的经典值了?
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