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未解决

求助,单级PFC 整流桥后电压应力超了

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tiantian
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LV2
本网技师
  • 2011-8-4 10:20:32
10问答币
用单级PFC做了个LED电源,发现开机的时候 桥堆后面400V 的CBB电容 应力竟然有快600V了,同时也影响了MOS管的应力。连续开关机更加明显,如果再来个雷的话就更明显了。
发现很多出货量大的LED公司也是这样的情况(亲自测过)。
请问这样会不会出问题啊。。
为什么会有这么高的应力啊,郁闷ING
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eric.wentx
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  • 2011-8-4 13:35:59
 
既然是应力,CBB一般耐压都是600V 上吧,还在范围之内啊
cardiopathy
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LV8
副总工程师
  • 2011-8-4 14:06:55
 
开关机时电容两端峰值电压600V?
cmg
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  • 2011-8-4 14:11:56
 
你说的很对,这是由于没有电解缓冲,LC震荡形成的,所以做单级FPC用600V MOSFET的管子的电源我看都不看。测试过连续冲击时管子的应力达到750V。
有两个方式解决,加电解缓冲,还有就是过压保护。
eric.wentx
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  • 2011-8-4 14:52:33
 
只是好多人没去测这个值,以前做的时候,我一般是用700V以上的MOS
Steven
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高级工程师
  • 2012-10-28 16:48:52
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我有个三年前的案子,前阵子量产被QC测出surge不过(5个里面坏了2个),由于不能改PCB,只能换MOS,最后整了个900V的MOS上去,当别人问我为何用这么高的MOS时,我都懒得解释了。郁闷...

我的处女作啊,当时也没考虑那么多,要是多测几个sample也没这事。从这以后,每次测surge最少要测5台。呵呵
chhp25
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高级工程师
  • 2011-8-4 17:17:09
 
郭工,由于单级PFC的EMI比较差,滤波器的CLC的结构也多些,是不是它们谐振出来很高的电压,相当于把输入电压抬高才造成MOS耐压变高的吧?我有一款20瓦的,开关测试的时候,MOS有时候达到800多伏,很恐怖的。
cmg
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  • 2011-8-4 18:33:19
 
是的,LC会谐振,理论电压为输入2倍。
53704041
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LV2
本网技师
  • 2011-8-22 17:10:57
 
这个以前真没注意过
chhp25
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高级工程师
  • 2011-8-4 17:44:34
 
CMG,能源之星对“Transient Protection”这一项的要求中写到“Power supply shall comply with IEEEC.62.41-1991,Class A operation.The line transient shall consists of sever strikes of a 100KHz ring wave,2.5Kv level,for both common mode and differential mode."
它是不是要求差模共模都要2.5KV,一般的三五瓦的电源可以过2.5KV的差模吗?
cmg
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  • 2011-8-4 18:36:47
 
这个是振铃波,能量很小的,比较容易过。
tiantian
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LV2
本网技师
  • 2011-8-4 18:05:22
 
630V的CBB电容比400V的CBB电容贵很多,800V的管子也很贵。
桥后加个D C R网络看来是最便宜的方案了。
maozaiping
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高级工程师
  • 2011-8-13 00:30:27
 
按照原理说,单级桥堆后的D C R网络好像有作用,但实际作用大不大?有谁试过没?
hy.power
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LV8
副总工程师
  • 2011-8-24 11:30:39
 
老郭,用你的这个缓冲电路就可以解决吧。
e7kan
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LV6
高级工程师
  • 2011-8-24 12:45:50
 
有朋友试过的给个结果,以后用到好有个参考!
eric.wentx
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  • 2012-10-24 10:24:27
 
这个并不理想,重复开关机同样存在这个问题, 277VAC 90度的时候,C上的电压可达730V之多.
看样子实在 没解,得加BJT保护元件钳位了。
cmg
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  • 2011-8-27 21:42:37
 
电容值要选好。
hy.power
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LV8
副总工程师
  • 2011-8-28 13:16:24
 
是啊,大了影响PF值,小了又达不到目的,我是这样理解的。
daxia4540827
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总工程师
  • 2012-10-24 22:21:54
  • 倒数8
 
是的。
ebenshi
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LV3
助理工程师
  • 2011-9-30 17:16:16
 
这个电路对于连续开机没用,充电快,放电慢。
zb980124
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LV6
高级工程师
  • 2011-8-28 14:55:38
 
开关机时L与C产生了谐振,如果在90和270度开关机,整流桥后面的最高电压可以达到输入峰值电压的两倍,264VAC输入,可以达到746V。既然是LC谐振产生的高压,可以把所有C都移到整流桥后面去,并且C用大一些的容量,当C上的电压大于输入电压时,振荡就没有办法形成,不知道这个办法是否可行?有电容放在整流桥前面,经过多次开关机后,整流桥后面的电容不管用多大,最终还是会达到746V的。
eric.wentx
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  • 2012-10-24 10:25:03
 
想法是好,但实际桥前桥后我测试了基本上一样,而且桥后更恶劣。
davidzhu929
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LV3
助理工程师
  • 2012-10-24 21:39:50
  • 倒数10
 
要不800V MOSFET做什么用.
eric.wentx
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  • 2012-10-24 21:51:37
  • 倒数9
 
那CBB电容电压呢?
Steven
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高级工程师
  • 2012-10-28 16:43:40
  • 倒数7
 
会有问题,我们就因为这个被扣过货款。
调试是用AC source做的AC on/off测试,没有任何尖峰,出客诉后用机械开关就能测出来,整流桥diode上的反向电压也会冲到1KV以上,MOS和CBB就更不用说了。
起先我们在输入common choke上并联阻尼电阻,效果只一点点,所以后来针对所有single-stage flyback线路,我们都增加了DCR线路来吸收震荡尖峰。这对lighting surge test也是很有好处的。
不过,由于DCR线路放电速度比较慢,理论上在快速ON/OFF时吸收效果会打折扣,但实际测试尚未发现任何尖峰。效果还是很好的。
但要注意一点:做AC ON/OFF时,DCR里的电解电容若选的不够,则其上的浪涌电压有可能超过derating。

LED日光灯在实际使用中,墙壁上的开关是机械开关么?AC source上控制开关的按钮里面是否和机械开关有区别哦?请高手指点一下哈
eric.wentx
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  • 2012-10-28 16:56:18
  • 倒数5
 
steven, 谢谢.
终于看到实例者来了...
DCR放电上C上的呢???理论上C也会有超过500V尖峰(264V下). 电解一般只有450VDC.
Steven
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  • 2012-10-28 17:18:52
  • 倒数4
 
E-cap关于电压有两个参数:
一个是最大额定电压,一个是最大脉冲电压,一般脉冲电压比额定电压高50V的样子。
使用400V的E-cap足够了哈,一般放4.7uF的就够了。这些我们都测过。

没搞明白为何用机械开关做ON/OFF才会看到spike。
eric.wentx
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  • 2012-10-28 17:32:20
  • 倒数3
 
可问题是的我用1UF/2.2UF 450VDC ECAP, FR107 这样组合测试,发现的问题Vspike有520V.
Steven
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  • 2012-10-28 17:38:32
  • 倒数2
 
容值用到4.7uF应该就够了,6.8uF会更安全。
不过比较占地方,8x12mm了,木办法啊。安全第一嘛
eric.wentx
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最新回复
  • 2012-10-28 17:41:40
  • 倒数1
 
so case by case...
哎,我现有没体积,2.2uF串或是单个4.7UF都放不下,所以说.好多东西得trade off...
其中冷暖,唯已知矣...
市面上single stage PFC/flyback 80%都是400V CBB跑得欢啊, 700V以上的MOS用的都少.

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
留个签名,以防万一...
Eric Wen (文天祥) Electronics Engineer (LED driver/SMPS design...)

Email: eric.wen.tx@gmail.com
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