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未解决

MOS体二极管反向恢复损耗测量

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seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-20 14:34:56
10问答币
在测试同步整流BUCK电路时候,由于下管的体二极管反相恢复损耗无法根据规格书参数计算,于是想实际测试计算,但是目前实际测试结果得到的损耗数据偏大很多,不知道为嘛?是我哪儿测量出问题了?
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seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-20 14:47:14
 
目前实际测试同步整流BUCK电路参数如下,上下MOS管均使用的是BSC520N15NS3G,上下管的开通和关断电阻都是1Ω,目前是通过实际量测下管的Rcs电阻上的电压波形(示波器探头勾测上正下负)来计算反向恢复损耗的。

IMG_20230520_145744.jpg (336.53 KB, 下载次数: 76)

BUCK电路参数

BUCK电路参数
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-20 15:04:34
 
实际输入24V,输出15V,2.7A,测试得到Rcs(电阻值为15mΩ)两端电压波形如下图所示:

IMG_20230520_150224.jpg (399.88 KB, 下载次数: 68)

Rcs电压波形

Rcs电压波形
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-20 15:08:47
 
根据上述测试波形得到Qrr=54ns*(0.37V/Rcs)/4=0.333uC;根据反向恢复损耗计算公式得到:Qrr*310KHz*24V=2.47W
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-20 15:22:20
 
根据规格书得到,该MOS在规格书的工况下Qrr也才为226nC,比我实际测试得到的Qrr要小。
而且上述测试得到的损耗明显与实际不符合,我实际效率在93%左右,这个反相恢复损耗几乎占了我损耗的全部,怎么也不可能。而且实际测量上下管MOS也没有那么热。
那么是我哪儿测量错误导致这个错误的结果呢?实际改怎么测量反相恢复电流带来的损耗呢?

1684567274607.jpg (377.61 KB, 下载次数: 65)

上下管MOS规格书Qrr

上下管MOS规格书Qrr
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-20 15:26:12
 
大家都怎么测量这个反向恢复的损耗的呢?我这测量的结果明显比实际偏大,问题是出在哪一块呢?
太炭黑
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LV6
高级工程师
  • 2023-5-20 19:39:03
 
我觉得是主要可能是di/dt不同,datasheet里面的定义是100A/us情况下的,而您的波形上看,约为1300A/us,比100A/us高很多。因为di/dt大,少子复合的比例变小,所以测得的Qrr比较大。
您的核心目标是计算损耗对吧,我觉得通过Qrr计算可能会有困难,尤其是开关回路杂散参数较显著的情况下。您用的计算公式Qrr*Vin*fsw并不合适,因为Vin在此反向恢复过程中也在变化。
我的建议是: 同时测量下管电压及电流(精细到开和关的过程,导通损耗另外计算),取示波器数据而不是图片,直接用 电压电流乘积的积分来计算损耗。在此之前,请注意矫正探头时间差。
xkw1cn
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版主
  • 2023-5-20 22:18:28
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双脉冲测一下。
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-21 16:34:40
  • 倒数9
 
反向恢复这种只能通过双脉冲测试吗?实际测试为什么数据不对呢?
xkw1cn
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版主
  • 2023-5-21 17:09:10
  • 倒数8
 
实测;有很多不确定性。
比如;实时结温,实际电路受环境和冷却方式影响,并不确定。

而双脉冲却有足够可重复性,为设计层面;设置必要数据库。
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-21 18:37:33
  • 倒数7
 
了解了,但是是为什么我目前实际测试的数据比规格书还要大很多。按照效率来计算的话,实测数据也明显偏大很多?
xkw1cn
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版主
  • 2023-5-22 22:05:31
  • 倒数5
 
在测试条件相当条件下,应该差异不大。
如果测试值分散性很大;距数据表数据差异很多,建议问下原厂。
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-22 20:20:30
  • 倒数6
 
有没有版主遇到过类似问题的啊
太炭黑
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LV6
高级工程师
  • 2023-5-23 11:20:08
  • 倒数4
 
基于上面网友提到的器件分散性问题,楼主可尝试多测几个就可以确认了
如果是因为di/dt过高的原因,那么您调低上管开启速度,使didt与规格书接近,就能看到有没有影响了
seawalker
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LV8
副总工程师
  • 2023-5-24 08:08:50
  • 倒数3
 
了解了,我来改变di/dt看看反相恢复损耗可有差异
太炭黑
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LV6
高级工程师
  • 2023-5-26 18:11:24
  • 倒数2
 
hello,您好,怎么样,与didt有关吗
seawalker
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2023-5-27 19:55:37
  • 倒数1
 
测试了,与di/dt有关。di/dt对这个影响挺大的
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