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未解决

MOSFET电流有效值如何计算?

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masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-4 23:30:58
10问答币
输入400V,输出100V/20A的移相全桥DC-DC,假设其效率为95%,则原边输入直流平均值约5.25A,那么对于这个全桥MOSFET,每个管子流过的电流有效值Irms是多少?峰值Ip又是多少?其通态功耗是否可以认为是Irms*Irms*Rdson?
nc965
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版主
  • 2018-10-5 10:18:53
 
不可以这样算
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-5 21:29:32
 
那请问怎么样估算呢?谢谢
nc965
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版主
  • 2018-10-5 23:48:23
 
舒乔乔
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LV6
高级工程师
  • 2018-10-6 09:38:53
 
我也去看看。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-6 13:12:21
 
好长的大贴!
greendot
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总工程师
  • 2018-10-6 13:33:16
 
假设每个MOS的占空比是D,Ip=5.25A/(2D),Irms=Ip*√D ,通态损耗=Irms2*Rds  。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-6 22:20:17
 
频率是100K,死区时间设置为0.3us,实测满载时候基本占空比(移相角)打到基本最大量程,没多少余量了。假设此时占空比为D=0.45,那么按照Ip=5.25A/(2D)=5.83A,Irms=Ip*√D=3.9A,所用的管子Rdson为0.1Ω,则通态损耗为Ploss=1.5W。
不过实际测试发现,这个峰值电流Ip远远不止计算出来的5.83A,差不多9A之高了,这是怎么回事呢?
未命名.JPG


masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-8 15:33:11
 
请各位继续指点!非常感谢
greendot
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LV10
总工程师
  • 2018-10-8 15:56:05
 
没有更多信息,前面只能假设续流电感是个恒流源。现在既然测得波形,就拿来算它的RMS电流就是了。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-8 20:45:35
 
其实我是更想知道,从以上的已知条件知道其母线输入平均电流约5.25A,那么如何估算出其变换过程中正/负半周峰值电流大小?假设此时占空比基本处于满量程状态。
greendot
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LV10
总工程师
  • 2018-10-9 15:51:18
 
这要另请高明了,起码要知道输出电感上的电流纹波吧?
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-9 20:22:51
 
输出滤波电感电流纹波按照输出电流的15%来估算,约3A
greendot
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LV10
总工程师
  • 2018-10-10 11:22:31
 
把电感电流反射到原边(加入效率的考虑),再加上励磁电流,便是MOS的Ipk。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-10 13:43:00
 
副边输出电流为20A,电感纹波电流约3A,那么按照匝比N折算回原边,为Ip1=(20+3)/ N,此时再将Ip1+励磁电流Im?是这样的意思吗?
greendot
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LV10
总工程师
  • 2018-10-10 14:20:01
 
是的。
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-10 22:35:58
 
那这个时候流过MOSFET的有效值电流Irms是不是依然为Ipk*√D ???
lahoward
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总工程师
  • 2018-10-11 08:40:03
  • 倒数10
 
我看你还是不要算了,根据输入平均电流算峰值电流是不可能的,看看电流波形便知。另外既然知道平均电流为何还不会算rms电流呢?顺便问一下你的平均电流是用什么表测的?
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-11 09:06:44
  • 倒数9
 
输入平均电流,用的是电流钳拨到直流档直接卡在输入母线上测试得到的值,这种方法有误吗?
lahoward
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总工程师
  • 2018-10-11 13:08:22
  • 倒数7
 
所谓输入母线是指交流侧还是直流侧?
masterhope
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副总工程师
  • 2018-10-11 13:32:35
  • 倒数6
 
是直流侧,这个是400V输入的DCDC。
lahoward
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总工程师
  • 2018-10-11 14:14:49
  • 倒数4
 
电流波形是高频的,你这个电流钳最高可以测到什么频率呢?通常也就是几百Hz。如果只能测几百Hz,那几十 KHz 的频率怎么侧的准呢?
masterhope
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LV8
副总工程师
  • 2018-10-11 21:53:15
  • 倒数2
 
也就是说,用电流钳无法读出这个输入直流母线的电流值?那请问要什么样的工具呢?那平时用直流钳直接卡在电源的直流输出端(到负载)读到的电流值,也是非常不准确的?
lahoward
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总工程师
最新回复
  • 2018-10-12 07:40:03
  • 倒数1
 
负载上是直流因此是准确的,而输入电流是高频的因此必须用频率响应高的表测。

不知道别人测不测反正我是没有这么测过,我们都是在输入端接功率级看电流电压及功率的。
masterhope
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副总工程师
  • 2018-10-11 09:08:13
  • 倒数8
 
如果平均电流的测试方法无误的话,那怎么样知道流过每个MOSFET的有效值电流?请指教!
lahoward
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总工程师
  • 2018-10-11 14:12:20
  • 倒数5
 
如果测量方法无误(实际是有误的),则计算MOS管的 rms 按如下公式计算:
av2.jpg
MOS管的电流波形(理想化)


av.jpg


greendot
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LV10
总工程师
  • 2018-10-11 15:44:07
  • 倒数3
 
不是,那是假设电流是矩形的,实际看波形来计算。
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