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未解决

请教ucc28180做1kw pfc炸机的问题

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zm1994x
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本网技师
  • 2020-7-2 22:38:54
10问答币
小弟做工业设备的,最近在做大功率pfc,遇到了很多问题,特意请教大家,新手请多包涵
希望大家多多交流,回答好的我会发微信红包。。哈哈哈

之前做过一个1000w pfc测试板,输入90-240v,输出360v,输出滤波2x 470uF, 400V
主控是ti的ucc28180,电感是330uH,48mm铁硅铝磁环电感,直流偏置电感为160uH@20A。
MOS管是NTHL095N65S3HF一片,650v, 36A, 95毫欧姆,开关频率120k,未使用大电流驱动芯片,栅极电阻15欧
整流管用的是C3D04060A, 600v, 4A,碳化硅
输入电容1uF,采样电阻10毫欧姆,5w
电容电阻参数使用ti的excel文档sluc506c计算
考虑到全电压输入,电流电压环使用170V优化
12v偏置电压使用明伟12v,10w ac-dc模块,120v ac输入

最大需求是低电压下保持全功率输出!!!

问题来了,不管是输入120v还是220v,负载500w以下一切正常,一过500w就电流飙升,最大测得16A,然后炸mos管,二极管,28180,台表保险丝也是20A的,一路全部炸完,这到底是咋回事???

先怀疑电感太小磁饱和,于是两个同样的电感串联,无解,炸了
并联mos管,继续炸
调整电流电压环参数,继续炸
严重怀疑驱动电流不够或者是布线问题,但是没示数字波器观察栅极波形。。。。
直到把手上能用的零件全炸了,只买了少量样品。。
个人分析还是28180把占空比开太大,导致电感对地短路大电流,炸掉mos管后,电感高压炸掉升压二极管,感觉还是电感问题或者电压电流反馈问题,28180自带的过流保护完全没用
于是重新画板,加上5A mos驱动UCC27524ADR,用两片mos,加上放电二极管,环路参数优化到120v,还没来得及打板

核心问题来了
1. mos管功率地,28180控制地,大电容地,还有12v供电地到底咋连?是星型连接到整流桥负极还是大电容负极?可以直接用大铜箔直接全部连在一起吗?
2. 单片mos管在100v ac输入下最大能做多少功率?
3. 12v电源打算用lnk304来做,12v 144mA,功率够么?lnk304是用ac供电好,还是接在滤波大电容后面高压dc供电好?需要做pi型滤波吗?
4. 输入电容该咋选,cbb和x2电容有啥区别,推荐用0.47u我用1u会有问题吗?好像频率越高这个值选的越小
5. 选电感时是看在峰值电感电流时,最小感值满足计算需求就可以了?电感值实际用的更大会有问题么
6. 电压采样电阻是放在大电容之前好还是之后好,还是说没有区别?
7. 输出电容电压要留多少余量?现有的电容都是400v的,所以我输出选360v,可以调的更高吗?看ti的方案都是390v输出用450v的电容,但我看atx电源基本都用的400v,他的输出电压是多少呢?
8. 很想知道atx电源的pfc到底怎么做的,频率多少,为啥他的电感这么小?因为用的铁氧体电感?那为啥淘宝上卖的一般都是磁环的?
9. 输出电容应该为功率的百分之多少,0.75倍会不会太大,把输出电压调高到400v能有效减小输出电容吗?
10. 栅极驱动电阻是有经验值还是需要看波形调整?
11. 全幅电压输入的情况下是不是应该按最低输入电压优化?
12. 120v 1000w的设计用220v功率是自动翻倍吗?什么零件都不用调整?
13. AC输入不加滤波器会有问题吗?暂时不考虑emc emi问题
14. 需要加继电器和ntc做开机电流缓冲吗?

非电源科班出身,全靠自学,越研究感觉脑子里越是一团浆糊,感谢大家认真看到最后。
知道的朋友请回答我,有红包奖励!


nc965
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  • 2020-7-3 12:26:42
 
核心问题来了:
1、马上去卖示波器,借也行,这个不能少
zm1994x
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本网技师
  • 2020-7-3 15:56:29
 
确实如此,办公室只有一台老模拟示波器,说了要换没人动手啊
nc965
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  • 2020-7-3 16:32:00
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模拟正好,看看Vds波形,1KW是吧,先串个2~3KW电炉上电
zm1994x
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本网技师
  • 2020-7-3 16:54:53
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看Vgs吧,我一般用个1kw的烧水壶做负载,水烧热了就换一壶
还想问下实际负载是感性的变压器,所以设计功率是否还需要上调呢,比如说1200w?
nc965
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  • 2020-7-3 17:10:16
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先带阻性负载看Vds,其他以后再议
zm1994x
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本网技师
  • 2020-7-3 17:14:59
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明白了,感谢
st.you
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总工程师
  • 2020-7-3 13:06:16
 
加驱动芯片估计就不炸了,这类芯片,不加驱动的话,芯片的接地脚很容易受驱动电流干扰,不稳定。铁硅铝环就算是饱和,电流也不会上升快到以至于芯片过流保护来不及动作的程度,它是慢慢饱的 112330zif4fp5tut7gz7g3.gif
zm1994x
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本网技师
  • 2020-7-3 15:58:49
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所以请教下pfc芯片28180和大电流驱动的地怎么接?是和mos管公用功率地还是连接大电容的地,在整流桥做星型连接?

st.you
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总工程师
  • 2020-7-4 11:13:01
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驱动的地当然最好是连接到MOS的功率地,这样驱动路径最短,线路电感影响最小。
YTDFWANGWEI
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  • 2020-7-3 15:34:14
 
如果每次损坏,二极管都会坏的话,我觉得更大的问题出在二极管,也就是二极管是首先坏掉的,因为电感饱和、MSO管损坏,按照道理都不会造成二极管过压及过流的。
zm1994x
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本网技师
  • 2020-7-3 15:55:06
 
我觉得不大可能啊,看参数完全是够用的,何况这还是sic的,专用于高频
1593762788(1).png

YTDFWANGWEI
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  • 2020-7-4 08:10:50
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只是个人感觉,否则你觉得什么损坏会造成二极管也损坏呢?
id1001h
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高级工程师
  • 2020-7-3 16:43:55
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建议采样电阻先用100毫欧姆或更大,把过流保护调好,且把输出过压保护验证好,再往后慢慢放开调
zm1994x
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本网技师
  • 2020-7-3 17:14:07
  • 倒数5
 
很好的建议,谢谢,我本来打算火线串灯泡,但在大电流时根本不实用,分压太多了
Monguna
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高级工程师
最新回复
  • 2020-7-4 14:10:46
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1.示波器,TEK的3系也就3w
2.建议先看driver,功率慢慢加,看driver和DS是否正常,再根据波形和电路分析
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