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BOOST管子发热异常严重--寻求解决办法

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xinshoudianyuan
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  • 2024-3-30 17:07:21
10问答币
一个输入48VDC,输出145VDC的BOOST,输出功率1kw,开关频率为65K,电感为铁硅铝绕制的75uH,MOSFET为恒泰柯公司的中压管子HGK210N20S(70A,200V,16mΩ,TO-247),二极管为杨杰的肖特基MBR20200PT(20A,200V,Vf=0.68V),现在初步测试发现问题如下:

1.输出带满载8A,功率约1100W,输入电流钳到为25.8A,此时流过MOS的平均电流约为18A,通态损耗约为5.1W,开关损耗暂时还没计算,但是发现MOS的温升非常吓人(电感和二极管都还好),带载不到30S火箭般的串上来不敢继续开机;
2.测试过管子Vds以及驱动波形,在放开示波器带宽的情况下波形也算理想,没有明显的震荡以及尖峰;

请大家帮忙看看是什么原因导致这个MOS急剧升温?谢谢!

PS:下午咨询过FAE,对方说这个管子HGK210N20S不能匹配普通的肖特基,不然很容易过热,要配那种MOS肖特基二极管,但是具体是什么原因他也说不上个所以然来。

一、电路框架图:



二、满载的Vds波形和驱动波形:


三、所用的管子手册

恒泰柯HGK210N20S.pdf (1.02 MB, 下载次数: 8)


MBR20200PT.pdf (224.45 KB, 下载次数: 4)










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nc965
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  • 2024-3-30 17:31:09
 
效率几何?电流波形?电感规格(磁芯型号、匝数)?散热器大小?
xinshoudianyuan
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LV6
高级工程师
  • 2024-3-31 10:55:25
 
输入电流是一条直线,都是直流,不过流过MOS的刀片电流没有测试,明天看看。电感为深圳铂科的NPN130060,绕制36T。散热器用了一个比较小的,拧在MOS上面,只是方便测试用,不是真正的整机状态。
nc965
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  • 2024-3-31 14:49:28
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磁芯小了,电感接近饱和了,峰值电流上百A了,不发热才怪。
nc965
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  • 2024-3-31 23:45:57
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你这个配置、大致功率缩小3倍、频率提高3倍才行
xinshoudianyuan
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  • 2024-4-1 08:52:44
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现在不是电感发热,是MOS发热,MOS的发热损耗是和流过的电流平均值有关系吧?
南风过境123
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LV6
高级工程师
  • 2024-4-1 10:40:23
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mos的发热是和流过的有效值有关系。当然了,这么大的电流通常不会用mos就是,或者用mos也是2个并联才能承受这么大的热量;也看看你的驱动波形,是否驱动能力不足,造成平台时间停留过长。等等

xinshoudianyuan
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高级工程师
  • 2024-4-1 10:33:33
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刚刚示波器探头测试了一下R1//R2的电压波形,探头没有靠测所以毛刺比较多,但是可以看出的来大致轮廓,峰值62mV,谷值24mV,分别对应峰值谷值电流41A和16A,平均值约28A,和电流卡钳钳到的输入电流大致比较接近。


nc965
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  • 2024-4-1 10:56:18
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什么效率?
xinshoudianyuan
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  • 2024-4-1 12:01:26
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92%的效率
nc965
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  • 2024-4-1 12:37:38
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勉强过得去,发热近百W,MOS可能占半,散热器要足够大,MOS和肖特基都要双并,此外磁环窗口明显不够,建议减少匝数增加截面后靠频率来整定波形。再提高2个效率点是可能的
xinshoudianyuan
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  • 2024-4-1 14:00:52
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好的,感谢版主的指点
st.you
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总工程师
  • 2024-3-30 20:11:22
 
现在做广告都喜欢讲故事
xinshoudianyuan
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  • 2024-4-1 10:29:28
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广告?我还不至于闲的这么蛋疼吧?你喜好做广告就自己整,别扯到别人。
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