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未解决

求助,反激电源短路时原边MOS电压应力问题

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mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 09:30:34
10问答币
如题,在反激电源副边短路时,原边MOS上电压应力如何计算,其电压应力能达到输入电压几倍?现在638VDC输入时,将副边短路,打嗝保护时原边MOS电压尖峰达到了1608V,这是否不正常,求各位大佬解惑一下,本人萌新一枚。
附带图片为452Vdc输入时,稳态波形与短路波形,绿色为MOS管Vds波形,黄色为驱动,蓝色为24V辅路整流二极管电压波形

稳态

稳态

短路

短路
xkw1cn
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版主
  • 2021-2-25 11:31:19
 
对于MOSFET,过压不可怕,只要能量不超就没事。由于离线式拓扑无法较长时间支持短路输出,电源会进入打嗝或自持状态。一般都是安全的。

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mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 12:30:08
 
首先多谢您的解答,其次现在想搞清楚这个短路时的电压为什么会这么高,在452Vdc输入时,短路时MOS应力可到1300V,将近3倍输入电压了,这个是否不正常?
这个电源高压输入是AC528,在这个电压下短路时原边MOSVds可到1750V,现在所用的MOS是1500V,这个已经超降额了。

理论而言,副边短路时MOS应力可达输入电压的多少????
谢开源
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副总工程师
  • 2021-2-25 11:56:46
 
通常短路时的电压小于或稍大于正常带仔时的电压。因为IC通过FB脚反馈检测到次级多路时,会进入保护模式同时降低Ics内部的参考电压。
短路次级绕组是最严苛的条件。好的IC在这种情况下都不会烧管子。

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mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 12:32:16
 
测试在452Vdc输入时,稳态下电压尖峰为740V,短路时电压尖峰为1287V,感觉太大了,已经快到输入的三倍了

谢开源
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LV8
副总工程师
  • 2021-2-25 13:41:55
 
异常。1)减小IC的Ics的RC 和Vcc的供电电压及变压器漏感,2)OCP是否合适?


3)找IC供应商改善IC
4)实在不行,RCD并TVS钳位
mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 14:22:35
 
谢工,您所说的Ics是2844中IS(电流取样)引脚吗?



谢开源
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副总工程师
  • 2021-2-25 14:34:09
 
是的。如果变压器漏感小的话,当输出短路时辅助绕组跟随下降,Vdd快速下降到UVP从而IC进入欠压保护。

总之IC的cs,FB,Vdd等进入保护越快,储存的能量越小Vds就越小
mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 14:48:07
 
谢谢咯,我再试试。
mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 14:51:15
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变压器开路电感577uH,漏感有15uH,这个漏感还好吧???

谢开源
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副总工程师
  • 2021-2-25 15:14:01
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>20W则漏感偏大。三明治通常1.x%,
mumu123
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助理工程师
  • 2021-3-2 14:09:24
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谢工,您好!我将R16从100Ω减小到了50Ω,现在528Vac输入短路时Vds电压尖峰比稳态时高了差不多100V(之前700V)。
有个疑问请教下您,这个位置的R16和C15时用来滤波的,为什么更改R16会减小Vds电压尖峰?刚做电源这一块儿,很多不太清楚。
2021-03-02_140141.jpg
nc965
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版主
  • 2021-2-25 14:26:51
 
反激短路保护设计得好,打嗝时原边一般不会过压,反倒是空载保护打嗝容易过压,你这个显然有问题。一是变压器漏感较大,二是钳位回路(除了漏感尖峰以外还)有谐振尖峰,三是由环路和交叉调整率引起的反射电压不适。

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mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 14:45:20
 
多谢!这个变压器开路电感577uH,漏感有15uH,
nc965
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  • 2021-2-25 16:14:02
  • 倒数5
 
果然很大,争取小于1%
mumu123
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助理工程师
  • 2021-2-25 14:58:28
  • 倒数9
 
您是李工吧?第二个这个钳位电路是否存在谐振尖峰您是指在稳态下还是?这个需要咋样去确认?
第三个您所说的反射电压问题,这个又需要如何去判断呢?还请多多指导。
nc965
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  • 2021-2-25 15:59:48
  • 倒数6
 
绿色是漏感尖峰钳位平台,红色再冒尖就是钳位电路谐振尖峰,不受制于钳位平台,由钳位二极管结电容与漏感谐振,减少二者参数可获得改善。
2.png

灰色即为反射电压,输出短路此电压应该极低(因此导致尖峰不高),但你高达150V左右,看上去是仅某路输出短路而环路又不在此路输出所致
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2021-2-25 15:26:52
  • 倒数7
 
你短路还有那么大占空比?能量哪里去了?

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谢开源
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副总工程师
  • 2021-2-25 16:27:28
  • 倒数4
 
再细看图,发现短路反而进入CCM了,工作频率也没变。
如果IC是QR mode,但没有防进入CCM的功能,而变压器又按CCM来设计,那么短路电流会变得很大。
建议先尝试减小感量试试,Vdd二极管用慢管试试

mumu123
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助理工程师
  • 2021-3-2 14:11:37
  • 倒数2
 
反激电源短路时工作频率会发生变化吗?这个不是频率是固定的,然后根据负载调整占空比吗?

mumu123
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LV3
助理工程师
最新回复
  • 2021-3-2 14:15:33
  • 倒数1
 
IC是TI的UC2844AD8TR,这个变压器不是我做的,不太清楚是按照哪个模式做的。
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