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再谈吸收~

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zkybuaa
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  • 2011-4-5 20:56:55
去年NC965版主开贴讨论了关于吸收的系列话题,见帖子http://www.21dianyuan.com/bbs/19907.html
在80贴有如下内容:

只要输入回路或者D回路的等效电感中的任意一个消失(不需要同时消失),则二极管反压尖峰完全消失,而对其他地方的等效电感的大小和存在与否完全没有关系。
并由此得出111楼的结论:
通过80楼的仿真验证,对于Buck,我们可以得到以下重要认识:
1、输入回路和二极管回路的分布电感,是引起反压尖峰的罪魁祸首。与输出滤波回路无关。
推论:输出滤波电容是不是接地中心无关紧要。
2、输入回路或者二极管回路的分布电感中的任意一个消失,则二极管反压尖峰消失。
推论1):二极管反压尖峰跟这两个回路的分布电感关系大,跟二极管反向恢复参数关系不大。即:二极管反向冲击电流不会引起反压尖峰。
推论2):只要采取减少二极管回路的分布电感这个单一措施,就能够有效地减少二极管反压尖峰,使得处理二极管反压尖峰成为一件很容易的事情。
推论3):上述措施下,即使增加输入回路的分布电感也不会增加二极管反压尖峰,这就允许我们在输入回路故意增加以达到缓冲或者软开关目的的感性元件。
3、输入回路和二极管回路的分布电感都要影响开关管反压,只有这两个分布电感同时消失,开关反压尖峰才会消失。
推论1):上述推论2的措施,同时是减少开关反压的重要措施,一举两得。
推论2);由于上述措施不能完全缓解开关管的反压尖峰,因此开关管应当单独考虑吸收,且与二极管吸收无关。
推论3):开关管的吸收与二极管反压尖峰无关,即增加开关管的吸收不会降低二极管反压尖峰。同样,二极管的吸收也不会缓解开关管的反压应力。

我最近重看这个帖子,并作了下面这个仿真:


这也是一个buck电路,如nc965版主假设,将输入回路的分布电感设为0,按照版主的推论,这时候的二极管两端不应该有尖峰。
结果却大大出乎意料:

可以看到二极管在关断时有尖峰产生,与nc965版主的推论相反。
基于此,对原贴111楼的几条结论产生质疑,并想讨论下尖峰产生的真正原因。
另外经过在pspice的仿真,我认为“正向恢复时间”这个概念并不存在。


ctus220
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LV6
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  • 2011-4-5 21:01:29
 
先抢沙发
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2011-4-5 21:51:31
 
这是仿真文件
buck-test.rar
cdzx11
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  • 2011-4-5 22:25:29
 
这个问题我还没仔细考虑过,没有什么意见可以发表。
不过,我认为“另外经过在pspice的仿真,‘正向恢复时间’这个概念并不存在”这个说法很不妥当!仿真是用一个器件模型来代表一个实际的器件,但问题是所有的器件模型都只是一个近似,无法100%等同于一个真实器件。所以,通过分析仿真的结果,实际上并不能得到真实器件“正向恢复时间”存在与否这样的结论,你只能得到你使用的器件模型是否存在“正向恢复时间”的结论。
greendot
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专家
  • 2011-4-5 23:37:49
 
同意。PSpice里的diode model是没有正向恢复这项参数的,所以不能用来证明什么。
University of Washington 有发表过有正向/反向恢复的model,记得是用在Saber的。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2011-4-6 08:59:18
 
我不太同意greendot大师此楼的观点。
我用的不是diode 通用模型,而是用的一个具体参数固化的器件。pspice的器件模型,一个简单的二极管都包含了10多个参数,不仅是搞电力电子的在用,搞微电子的也在用,已经可以在相当程度上反映了器件的真实动作。
正向恢复时间这个概念,其实本质上就是 二极管内部寄生电容放电的过程。从这个概念上来说,只要有寄生电容的器件,都有正向恢复时间。
从工作机理上来说,正向恢复时间和反向恢复时间,是个不同的工作过程。
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-4-6 15:48:29
 
不要说包含了十多个参数,即使包含了一千个参数也不能保证仿真模型就能代表真实器件。
你自己也说“相当程度反映了器件的真实工作”,而不是完全反应了器件的真实工作,这就意味着在某些方面不能对应真实器件的工作,哪怕只是很少一部分。你如何能保证“正向恢复”问题正好是模型和真实器件的差异呢?
说实话,我对所谓“正向恢复”的说法并不十分赞同,但我反对你以仿真的结论来否定这个概念。
greendot
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  • 2011-4-6 16:14:20
 
先要弄清楚,正向恢复FR,不是电容的问题,是bulk resistance 的问题,
相信Pspice自带的diode models都是同一个template,特地看一看MUR860的,

.model MUR860 D(Is=853.7f Rs=41.35m Ikf=21.56m N=1 Xti=3 Eg=1.11 Cjo=367p
+M=.4068 Vj=.75 Fc=.5 Isr=217.5n Nr=2 Tt=123.3n)


没有例外,就是看不出哪个参数跟FR有关。
如果pspice真有,就毋需有人用 subcircuit的方法去模拟正向恢复了。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2011-4-6 19:39:43
 
当二极管加负电压时候,突加正电压,这时候的正向电流是在电压变动的同时就建立了。
就是说:尽管这时候二极管两端的电压虽然是负的,但有正向的dv/dt。这时候也就有了正向电流。这表现为一个电容的特性。
greendot
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  • 2011-4-6 23:10:32
 
我讲的FR,是正向压降超出正常值的现象,这应该是它的'定义'吧。

blueskyy
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  • 2011-4-6 08:42:32
 
关注,学习~
zkybuaa
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  • 2011-4-7 09:42:22
 
又要纠结于正向恢复的问题。
谈到正向恢复,经常提到的是两个图,一个是35楼的,一个是本楼的。


从本楼的图来看,正向恢复问题是不存在的,本质上电容在起作用,具体一点是PN结的扩散电容起作用,由于载流少子的扩散分布梯度寄生的电容,在有正向的dv/dt的时候,会有正向的电流产生。
而greendot大师给的图,能否给出测试电路或者仿真电路?我觉得这两个图由于测试电路不同,才造成的波形不同。
greendot
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  • 2011-4-7 18:29:03
 
最后再纠结一下,
FR主要是纠结正向电压的问题
RR主要是纠结反向电流的问题
这些问题就此打住先。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2011-4-8 10:43:17
 
呵呵,greendot大师为何要打住呢?
正向恢复的问题,通过这两个图的分析,基本可以水落石出的。
到底什么叫正向恢复,datasheet中的正向恢复时间定义到底是怎样的,是按照35楼的图定义,还是按照36楼的图来定义。
如果按照36楼的图来定义,那么正向恢复时间就不存在。
如果按照35楼的图来定义,那么正向恢复时间就存在。至于35楼的图,测试电路是怎样的,目前尚未见到文件说明。
cmg
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  • 2011-4-9 13:18:40
 
那个电压尖峰不就是正向恢复吗?
greendot
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  • 2011-4-9 18:01:41
 
对啊,不管初始电压是零或负(如35楼或36楼),只要正向电压出现尖峰,继而恢复至正常水平的现象,就是正向恢复,至于如何quantify 这个现象,比如用vfr和tfr等,只是人为的。
zkybuaa
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LV8
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  • 2011-4-9 19:10:09
 
大师能否提供35楼波形的测试电路?
greendot
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  • 2011-4-10 20:18:35
 
1N4148的datasheet里有,不知是不是您要的。
1N4148_1N4448.pdf
cdzx11
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总工程师
  • 2011-4-10 20:25:58
 
计算了一下,如果VFR是由电感造成的,那么这个电感的电感量为1μH量级。
从这个例子来看,似乎的确存在一个正向恢复过程。
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2011-4-10 20:35:57
 
这样来看,正向恢复看重的是Vfr一个电压值,而不是一个时间值。
前面的指标,给出的也是vfr=2.5V。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-4-10 20:54:35
 
关键是测试条件,测试条件给出来的电流上升时间是20ns,电流50mA,对应的di/dt就是2.5×106A/s。
如果假设这个波形是由于分布电感,如果忽略正向直流压降,计算出来的电感刚好1μH。如果考虑二极管正常的压降,比如取0.7V,那么计算出来的电感量会小一些,为0.72μH。
无论如何,这样一个二极管的分布电感都不可能有这么大,所以这个datasheet中的数据是支持的确存在一个正向恢复过程的。
greendot
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专家
  • 2011-4-10 21:43:21
 
Vfr和tfr的'关系',一个FRED管(DSEI-30)的例子,

zkybuaa
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  • 2011-4-9 21:34:17
 
linlinlin018
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助理工程师
  • 2011-4-7 13:17:30
 
谢谢收益不少
小凡
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  • 2011-4-7 18:14:52
 
先学习学习
admin
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管理员
  • 2011-4-5 23:07:24
 
支持技术分享,先加精再说:)
cmg
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  • 2011-4-6 08:39:23
 
仿真的精华在仿,不是真。器件的数学模型很难跟实际一样,对于一些新的电路拓扑等不明白其原理的,仿真一下帮助理解是不错的,但不要指望仿真能得到跟实际完全一样的结果,如布板形成的一些分布参数很难测试准确,所以也很难加到仿真电路里。以前对仿真也算狂热,现在已经基本不用了。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-6 08:55:08
 
谢谢郭大师的指点.
最近再看NC965版主的帖子,发现关于吸收的系列帖子大都是基于80楼的仿真结果推出的结论.
但同样的条件,在pspice下就存在尖峰,在saber下就不存在尖峰。是不是也由此可以对讨论结果产生质疑?
周挺巧
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  • 2011-4-6 10:06:23
 
目前仿真都是针对理论性的,对于学习,理解及对减小开发过程中的失误会有及大的帮助.
但是目前仿真毕竟还是理论性的东西,如果什么时候能出来直接对实物布局进行仿真,那......
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2011-4-6 10:11:13
 
刚工作的时候,我对仿真也是很痴迷。而且仿真在理论学习中,起了很大的作用。
有些东西,不借助仿真手段,想理解它非常困难,或者非常缓慢。
比如说移相全桥的工作过程,可以用pspice进行完整的时序上的仿真。
还有零极点的补偿效果,在matlab里建好模型,输入改动后的参数,就可以事先检验调试结果。这样可以大大加快调试进程。
当然仿真不是万能的,仿真数据只能算作参考方向,将它用来代替实际参数,很大程度不靠谱。
cdzx11
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LV10
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  • 2011-4-7 15:10:39
 
对实物布局进行仿真的工具并不缺乏啊,微博领域的仿真工具基本上都是基于实际物理尺寸的,只不过电源领域很少有这样用的。
另外,我也不清楚微波领域的工具用在电源是否能用、好用。
nc965
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  • 2011-4-7 12:08:24
 
不止一次看见郭工关于仿真的上述论述,可否这样理解:
第一阶段初学者不懂仿真,自然不知道仿真何用。
第二阶段学习仿真,觉得好玩,有点意思,但不知道有和真正用途。
第三阶段实际做案子,发现以前的仿真基本上不能起主导作用,理论不能结合实际,认为仿真太理想,不切合工程实际。
第四阶段,工程接触多了,经验丰富了,完全不用仿真也能得心应手,于是认为仿真只是学生玩的东东。
第五阶段,回过头来再玩仿真,发现现代仿真技术尽然如此有效,可以解决多数工程实际问题,对提高工程设计效率大有帮助,于是热衷于仿真设计,极大提高了设计效率和精度。
第六阶段,随着技术功力的炉火纯青,即使现代仿真技术最细节的部分也了然于心,更细节的部分成为主要设计优化需要考虑的,或者已经有的仿真模型早已落后于目前最关注的技术环节,仿真不能完成,就基本不再用仿真。
莫非郭工已经练到了第六、七层?
cmg
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  • 2011-4-9 13:14:34
 
李工只列到6层,不知7层是什么样的?
我可能直到第四层吧。
zj053125
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本网技师
  • 2011-8-3 13:53:02
 
dog72
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  • 2011-12-16 00:28:54
  • 倒数4
 
我觉得仿真就是找个机器人帮你做理论基本计算,有工具为啥不用呢?哪怕技术再炉火纯青,设计电路的基本理论计算还是要做的,经验很重要但有时候经验主义害死人,没有基本计算肯定是不行的。
DAXSX
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  • 2011-12-14 15:00:31
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YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-6 08:58:10
 
按照你的电路图,如果有二极管反向恢复时间的存在,二极管就会存在反向尖峰,
zkybuaa
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LV8
副总工程师
  • 2011-4-6 09:00:25
 
ok~
那你看这条,这是nc965版主的推论:
2、输入回路或者二极管回路的分布电感中的任意一个消失,则二极管反压尖峰消失。
推论1):二极管反压尖峰跟这两个回路的分布电感关系大,跟二极管反向恢复参数关系不大。即:二极管反向冲击电流不会引起反压尖峰。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-6 09:10:33
 
我一直坚持我自己的观点
1、反压是有两个条件形成的,一个是反向恢复时间,一个是分布电感之类的。
2、两个条件只要一个消失就不会形成反压。
另外,由于别的原因造成的反压不在这个讨论范围之内。
blueskyy
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LV10
总工程师
  • 2011-4-6 09:11:34
 
同意~
zkybuaa
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LV8
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  • 2011-4-6 10:07:44
 
王工12楼的说法,不敢苟同。
反向恢复时间和分布电感都不是尖峰电压形成的必要条件。

我的理解是,两个不相等电流回路的瞬间切换是形成尖峰的充分必要条件。
上面的仿真图,二极管其实可以看作是零电流导通的。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-6 10:51:10
 
两个不相等电流回路的瞬间切换是形成尖峰的充分必要条件。
你自己从理论上分析一下,你这个理解的准确含义是什么?你去分析分析,瞬间切换造成的尖峰是不是还是分布电感造成的?如果没有分布电感,你从理论上能分析出来尖峰吗?
不是不赞成仿真,仿真也要结合理论进行分析。
zkybuaa
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LV8
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  • 2011-4-6 19:43:13
 
我的意思就是不同意你在12楼的观点。反向恢复时间和分布电感,都不是形成尖峰的充分条件。
两个不相等电流回路的切换,可以看作两个含有电感的支路,瞬时串联,而在串联前这两个支路的电流是不相等的。
blueskyy
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  • 2011-4-6 20:04:29
 
可以看作两个含有电感的支路,瞬时串联。。。。
这个分析我不赞同,不同的电流源是不能串联的。如果按照你说的,那么换路后的瞬间,电流听谁的?按照你的意思,推测一下你的思路:这个尖峰电压是这两个电感“相互妥协,相互协调”使两个电流相等的必然产物?
zkybuaa
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LV8
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  • 2011-4-6 20:06:09
 
不同的电流源在理论上是不能串联的,但在现实电路中,电流的换路因为开关的切换,有时候是迫不得已的。
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-4-6 23:19:09
 
两个初始电流不相等的理想电感串联的确是有问题的,因为必须出现无穷大电压,以便电感电流出现突变。
但实际电感不是理想的,必然存在分布电容,分布电容的存在,就使两个初始电流不相等的电感串联是可行的,不过这就意味着一个电压尖峰和减幅震荡……
blueskyy
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  • 2011-4-7 08:20:57
 
谢谢~
如果考虑寄生电容,张兄上楼的说法可以接受,在转换的瞬间,“差异”的电流将会流向这些电容,仍然是满足节点KCL的,同时也解释了电压尖峰的成因~
nc965
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  • 2011-4-11 08:48:44
 
不支持正向电流不能立即导通的所谓正向恢复,支持正向电压延迟建立的正向恢复。
随便找个二极管,比如4007,仿真精度高一点,电流适度,就能够看见正向恢复



两个管子上的正向恢复,波形只有一点点,意思意思了


zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-11 11:23:55
 
在这里,用脉冲电流源是不是更合适?
zkybuaa
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  • 2011-4-7 09:44:27
 
对,37楼正是我想表达的观点。
反向恢复也罢,分布电感也罢,都不是尖峰形成的充要条件,不相等电流的换路才是问题的本质。
cdzx11
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  • 2011-4-7 15:16:07
 
我的描述里面,不相等的电流切换通过(分布)电感和分布电容起作用才能产生尖峰电压,不可断章取义。
分布电感的确不是形成尖峰的充要条件,但的确是必要条件。
nansir
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  • 2011-4-7 17:02:10
 
这帖子好火啊,进一步说,尖峰电压产生的原因有两个:1、漏感和分布电感上电流的突变,这个就涉及到两个因素(漏感与分布电感,电流突变--主要由开关切换及二极管的恢复特性有关);2、就是二极管的正向恢复电压
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-7 08:18:24
 
1、如果没有分布电感,即使有不相等电流回路的切换,也不会造成尖峰,这才是我描述的观点。
2、反向恢复时间,却正好是造成分布电感上电流瞬时的切换的条件。
zkybuaa
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  • 2011-4-7 09:48:29
 
你可以看到1楼的仿真图。
开关MOS关断的时候,滤波电感里的电流要继续续流,续流通路在哪里?
有两条:
1、通过二极管续流。
2、通过mos续流。
如果通过二极管续流,电流肯定是从二极管的阳极到阴极,而反向恢复时候的二极管电流,是从阴极到阳极。这也就直接否定了你的反向恢复续流的观点。
如果通过mos续流,就是通过mos的Cds续流。L通过C来续流,会有震荡发生。只是这时候的阻尼很大。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-7 10:22:17
 
大哥,你那个尖峰是发生在MOS管开通的时候吧?怎么又成了MOS管关断的时候了?
1、MOS管开通前,电流通过二极管续流,分布电感中电流从下到上。
2、MOS管开通时候,输出电感中的电流由二极管续流转入MOS管,正常时候二极管承受反压截至(在电流没有完全转入MOS管之前,二极管承受的是正向压降),但由于反向恢复时间的存在,当续流二极管中流动的输出电感中电流降低到零的时候(二极管开始承受反压的时候),产生一个反向电流,分布电感中电流由上到下。
3、当二极管反向恢复截至的时候,不能流过由上到下的电流,分布电感中电流就会产生一个电压,上负下正。
4、这个电压与输入电压一起叠加在二极管上,因此出现那个尖峰。
blueskyy
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  • 2011-4-7 10:49:31
 
1、MOS管开通前,电流通过二极管续流,分布电感中电流从下到上
2、MOS管开通时候,。。。(二极管开始承受反压的时候),产生一个反向电流,分布电感中电流由上到下
毫无疑问二极管在恢复期间:1-->2: 电流的转变分布电感必须承受:上正下负的电压---------记做A电压(以地为参考:A大于0)
再来看第3点:
3、当二极管反向恢复截至的时候,不能流过由上到下的电流,分布电感中电流就会产生一个电压,上负下正
毫无疑问二极管在截止时刻:分布电感必须承受:上负下正的电压-------记做B电压(以地为参考,B小于0 )
再来看第4点:
4、这个电压与输入电压一起叠加在二极管上,因此出现那个尖峰。
这个电压指的是A 电压还是B电压 ?
如果是B电压,Vin+VB应该是小于Vin的吧,但事实是:这个尖峰是大于Vin的。。
zkybuaa
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  • 2011-4-7 12:25:49
 
晕~
按照47楼的分析,MOS关断的时刻,二极管两端也应该有尖峰的,可是却没有,何解?莫非阻尼过大,LC看不到尖峰?
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-7 12:40:40
 
1、47楼哪里有分析?
2、如果你认为有尖峰,象我前面说的那样,把尖峰产生从原理上一步一步的写出来。到底是什么原因造成的尖峰,尖峰产生在哪个器件上。
3、你从原理上说出来,别拿你那仿真来说,仿真我不信。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-7 12:44:54
 
如果你说的是45楼的话,MOS管关断的时候,二极管是从不导通到导通,二极管从不导通到导通是不存在反向恢复之说的,有也是你们说的正向导通,你45楼的说法前提都是错误的。
zkybuaa
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  • 2011-4-8 10:46:22
 
45楼说法前提错在哪里?
MOS关断的时候,滤波电感续流,二极管支路有分布电感,电流不能突变。那么滤波电感电流的续流,就要有一部分通过MOS的Cds来续流。
这时候滤波电感和Cds就会有震荡。可能这时候的谐振周期很长或者阻尼很大,就看不到尖峰。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-8 11:51:53
 
如果通过二极管续流,电流肯定是从二极管的阳极到阴极,而反向恢复时候的二极管电流,是从阴极到阳极。这也就直接否定了你的反向恢复续流的观点。
我说的是这句,二极管的反向恢复发生在二极管由续流转到截止的阶段,在MOS管关断的时候,二极管是由原来不导通电流转变到续流,怎么可能跟反向恢复有关?难道我理解的反向恢复阶段跟你理解的不一样?MOS管关断的时候,二极管应该是正向导通时间吧?
nc965
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  • 2011-4-9 13:32:26
 
二极管反向恢复的存在降低了瞬间电压尖峰幅度是工程事实,其中最典型的例子是全桥的4只MOS管上的电压尖峰因为适当的体二极管反向恢复时间的存在得到了很好的抑制,电压尖峰有了一个第一时间的泄放通道,这虽然并不是拓扑意义上的续流,却是尽管有可观的变压器漏感而大多数全桥原边功率管无需任何吸收电路的根本原因,只是多数人没有留意这个效应罢了。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-9 16:29:17
 
其中最典型的例子是全桥的4只MOS管上的电压尖峰因为适当的体二极管反向恢复时间的存在得到了很好的抑制,
这句话什么意思?二极管的反向恢复时间的定义是什么?MOS管电压尖峰不是由于同一个桥臂体二极管钳位作用限制的吗?
nc965
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  • 2011-4-10 11:01:36
 
双正激那两个单独的二极管才是钳位,全桥MOS内并联的体二极管只有反向恢复在起作用,不是钳位。一些没有体二极管的IGBT或者体二极管反向恢复参数不合适的IGBT做全桥,功率管的反压尖峰问题就凸显出来了。
zkybuaa
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  • 2011-4-9 21:36:35
 
zkybuaa
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  • 2011-4-6 10:15:28
 
我觉得还要搞清一个问题:
这个尖峰到底是加在二极管两端的还是加在电感两端的。
NC965版主原先的仿真,尽管在二极管两端没有尖峰,但在二极管的阳极和阴极,都是分别有尖峰的。
blueskyy
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  • 2011-4-6 10:23:05
 
记得文工曾经将陈坚教授的模型贴出来了,我来找找~
blueskyy
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  • 2011-4-6 10:44:50
 
http://www.21dianyuan.com/bbs/bbshome/topic.php?action=show_topic_tree&topic_id=31138
第48楼 ,找了很久,凭印象找贴太难了~
建议网站改进一下,比如:同时输入几个参与者便可锁定帖子范围(通常这个帖子当时有哪些人参加,谁提出了让人记忆深刻的言论,印象会比较深~)
admin
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管理员
  • 2011-4-6 19:53:36
 
嗯好的,这个建议非常好。我们认真讨论下之后给您答复。谢谢!
blueskyy
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  • 2011-4-6 09:10:48
 
二极管反向冲击电流不会引起反压尖峰。
陈坚 电力电子学——电力电子变换和控制技术(第二版)
有这个模型,里面有详细的解说。和NC965斑竹的这个说法是对立的~
zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-6 09:20:09
 
在NC965版主关于吸收的系列帖子里面,第一个帖子的80楼仿真图和111楼的推论,是版主认为的讨论的基石.
当时看到那个仿真时,我用pspice仿真了一下,发现与版主的结论相悖.
而nc965版主用一个不太精确的仿真(姑且这么认为)作为讨论的前提,这是不是可以讨论的结果也产生质疑呢?
zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-6 09:24:12
 
你这个说法和nc965版主 推论2的第1条是相同的,怎么说是对立的?
fakeige
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初级工程师
  • 2011-4-6 09:34:41
 
对于二极管反向尖峰会不会消失的问题,我在另一个帖子http://www.21dianyuan.com/bbs/bbshome/topic.php?action=show_topic_tree&topic_id=18872中看过各位大侠的讨论,151楼有我自己的观点

我认为反压是一定会产生的,只是由于分布参数影响了其大小,还请各位大侠看看有没有道理~
fakeige
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初级工程师
  • 2011-4-6 10:08:31
 
在那个帖子中只是写到"由于二极管本身特性所致,所以反向电压一定会产生"
我认为所谓二极管本身特性就是由于电导调制效应导致回复时候PN结多子与少子的调整,这个在书上暂时没找到,又没什么好办法验证....大家看看算了
greendot
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  • 2011-4-6 18:22:01
 
李版的仿真似乎有问题,正如张兄的质疑。
个人认识,反向恢复特性,作用在反向电流回路中的杂散电感上,便会产生反峰压。
所以顶楼图中的L4或L5,任一存在,都应该有反峰压出现。
zkybuaa
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  • 2011-4-6 20:04:07
 
greendot大师的观点,和nc965斑竹的意见还是一致的啊。
顶楼图中的L4或L5,任一存在,都应该有反峰压出现,换句话说,顶楼图中的L4或L5,任一不存在,都不应该有反峰压出现,
这和原先的意思一致。
greendot
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专家
  • 2011-4-6 23:17:25
 
没理解错的话,李版是说L4,L5同时存在才有反峰压,我则认为任一已有啊。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-7 08:24:21
 
土豆大哥,你的逻辑咋学的?任何一个存在必然产生跟任何一个不存在不会产生意思一样?
blueskyy
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  • 2011-4-7 08:30:56
 
呵呵,回土豆兄。
A和B,只要有一个存在,C就存在
换句话说,
A和B ,存在,C就不存在。
zkybuaa
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  • 2011-4-7 09:51:06
 
谢谢两位兄弟的指正,犯了逻辑错误,见笑了。
其实我要表达的意思,在前面已经表达过了。
分布电感和反向恢复都不是关键,不对等电流的换路,才是问题的本质。
greendot
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专家
  • 2011-4-11 13:43:08
 
这个可考起我了,
只知道初始时, carrier的浓度低,流动性低 ->导电率低->电阻律高
当继续注入carrier浓度够高时,电阻律恢复正常,
所以bulk resistance初高后低,形成电压过冲的现象。
详细的工作机理,要专家来解释了。
richardlijin
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本网技师
  • 2011-12-14 13:41:15
  • 倒数7
 
关注这个
nc965
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  • 2011-4-7 09:27:15
 
最近瞎忙,老夫来晚
关于那个贴及其仿真和推论,本来有一些细节问题,被细心人发现了,这里试着重新讨论一下。
那个仿真是建立在对于分布电感的如图抽象的,其实这个抽象尽管比较能够说明问题,但仍然是有问题的,主要是输入回路分布电感L4和二极管回路分布电感L5有某种关联,似乎不能完全孤立地被抽象出来看待。
至于楼主的仿真结果有差异,应该是输入回路的问题,其电源不是理想的,有相当的杂散参数,很可能在一定程度上起到了输入回路分布电感类似的作用,引起二极管反压。改成理想电压源试试?

其实,该帖真正的结论在141楼,应该是百试不爽的降低反压尖峰的措施。

“二极管反压尖峰消失”是指二极管两端的反压尖峰消失,而不是二极管某点对地的反压尖峰消失,该贴171楼的没有注意这个差异,得出错误的结论。

另外,该帖对于二极管正向恢复嗤之以鼻的前提是基于有人认为二极管正向导通存在延迟,从而引起反压尖峰的出现,并以此立论所有尖峰问题均来至于此,这显然是错误的。并不是对二极管正向(电压)恢复有任何歧义。
zkybuaa
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  • 2011-4-7 09:57:29
 
nc965老版主来了啊。
我在1楼提供的仿真图是基于pspice的,用的电压源是Vdc,这本身就是个理想电压源啊。难道我错了,难道这个模型还有别的寄生参数,比如输出内阻之类的?我一直都把它当做理想电压源来用的。
至于关于您的原帖中171楼的仿真,那是我用saber仿真的,结果跟您一致,由于测量点不一致,才结果不一致。那是个误会。
nc965
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  • 2011-4-7 18:10:11
 
其中二极管型号不同,可能有不同的结果,试试看
zkybuaa
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  • 2011-4-7 20:13:45
 
呵呵。诚如所言,二极管型号不同,尖峰幅度不同。
换成理想二极管,尖峰消失。
arronwe7
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好帖知识就是力量!
wang1969
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进来学习学习
yunyun
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  • 2011-4-7 17:50:13
 
收藏了
te_760214
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  • 2011-4-7 17:58:44
 
路过
greendot
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  • 2011-4-7 18:59:31
 
始终认为反向恢复+杂散电感是diode上产生反压尖峰的原因,觉得李版的Saber仿真有点奇怪,忍不住也来仿真一下。
把LZ的Pspice仿真改成一般测试反向恢复的电路,结果如下,D1上有很大反压尖峰(绿线)。





同一电路移至Simetrix,一样有很大反压尖峰。
同一电路移至Saber,却几乎没有反压尖峰 (有很小)。

问题来了,是Saber不妥,还是前两者不妥?
如果Saber仿不出反向恢复,那就怪不得同时要有L4和L5才能见到反压尖峰。
zkybuaa
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  • 2011-4-7 20:16:32
 
saber中的二极管模型,是有反向恢复的。
greendot
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LV12
专家
  • 2011-4-7 23:15:08
 
之前未加L1时,也仿了一下,Pspice和Saber里,确实看到有RR,
上图是HFA15TB60,下图是MUR860的,
但加了L1后,结果就大异其趣了。

nc965
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  • 2011-4-8 09:00:39
 
应该Saber是对的,Saber对于二极管反向恢复的描述是比较精确的,型号不同效果各异就是例证。问题在于为什么反向恢复会削弱这里的反峰高压,我觉得也很容易理解,因为反向恢复正好提供了一个反压尖峰的泄放通道,这两个东西在这里几乎是同时的,正好相互抵消。
zkybuaa
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  • 2011-4-8 10:53:01
 
以前80帖的仿真中,没有L1,是不存在尖峰的,但为何换作电流源负载,就有尖峰了呢?这本身不就是有矛盾吗?
况且以前111帖中的结论,反向恢复和反压尖峰无关的结论,岂不是也要推翻?
同一个电路,在两种仿真软件中得到相反的结论,由此也要质疑,仿真软件对于细节上的描述,精确度能达到多少?
nc965
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  • 2011-4-8 11:22:28
 
有待进一步研究了
nansir
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  • 2011-4-8 09:57:45
 
应该还和电流源的大小相关吧,因为杂散电感的原始电流等于电流源电流当mos开通时先是次电流逐渐减小然后反向的过程,如果这个电流减小过程大于反向恢复时间,那么就没有那个尖峰电压了
goupanda
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LV8
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  • 2011-4-9 11:17:12
 
讨论这么火的,有个定性的结论没
cdzx11
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  • 2011-4-9 14:43:49
 
好乱,几个不同问题的争论混在一起,都不知道大家到底说啥
ctus220
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  • 2011-4-9 15:27:16
 
这个帖子真火
greendot
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专家
  • 2011-4-9 19:19:32
 
继续,
既然65楼电路在Saber里不出现反压尖峰,于是
1。用另一个电路,制造出来,证明反向恢复+电感是反压尖峰的成因(起码是其一),MUR860是Saber自带的,其余两个是理想二极管,



2。别处找来一个MUR860的Saber mode,改其名为DMUR860,用于65楼的电路里,一如所料,反压尖峰出现了,
留意右上角的probe,正负棒的接法跟李版的相反。



这个DMUR860模型,其实就是一个Pspice DMUR860模型的翻版(这个又和Pspice自带的MUR860有点不同),
通过以上几个仿真,证明了Saber和Pspice自带的MUR860有较大的分别,
用相同的模型(DMUR860),Saber和Pspice的结果水虽然很像,但还是有分别的。

至于二极管的模型能否很好地模拟反向恢复,
Pspice(自带)的肯定不是了,只可以意思一下而已。
Saber(自带)的则存疑,不过相信也是不太理想的,有待研究, (它的模型是加密的,看不到源码)。
总的来说,还是仿而不真的。
nc965
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版主
  • 2011-4-10 12:56:15
 
Saber的二极管模型是比较精确的,正向恢复都有可能仿出来
zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-10 18:35:26
 
nc965版主不是不支持正向恢复的吗?
如果saber能仿出来正向恢复,能否贴个例子出来?
welcome211
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助理工程师
  • 2011-4-10 15:20:44
 
真的学习了谢谢各位
greendot
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  • 2011-4-10 20:25:07
 
晕,不能不继续,
之前65楼讲Saber仿不出尖峰,今天却可以了,怪哉,误导了大家,不好意思了。




于是再同DMUR860比较一下,反向恢复电流如图


最后(浅蓝)的是DMUR860
上一个(黄色)是MUR860
其余的是Mast Library里的其它模型,可见特性都是差不多的,
由于其中DMUR860是Pspice模型的翻版,这样是否可以认为Saber的模型跟Pspice的差不多?一样是不能够正确地模拟反向恢复?

上面橙色的是DSEI-30,比较靠谱,又它是FRED管,正向恢复现象比较'严重',可是怎也仿不出来的,不知李版可有成功的例子?
nc965
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版主
  • 2011-4-11 09:44:30
 
带后缀_sl的模型据说是参数模型,只有电参数,没有微电子结构描述,仿不出精确的东西,此外,saber中部分模型是从spice移植过来的,就是spice模型。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-11 11:25:29
 
对的~_sL后缀是很简化的模型,无法做应力分析和温度分析,我一般都不用这种后缀的模型。
zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-11 11:40:24
 
greendot大师能否从二极管内部工作机理,来解释下正向恢复电压的本质?
greendot
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专家
  • 2011-4-11 14:09:50
 
再继续,
找到一个论文上的Pspice二极管模型,仿真FR和RR的效果较理想,如下

FR的,用电流源以dIF/dt=300A/us灌入,Vfr≈7V



RR的,用65楼电路,DC电流源=5A,没有像之前的不正常振荡,较符合实际



又,在Saber里用同样方法是仿不出FR的,如果是模型是Spice based 的话,
DESI-30 FRED管的结果

zkybuaa
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副总工程师
  • 2011-4-12 08:13:49
 
谢谢大师赐教~
我也觉得在这里用电流源仿真比较合适,所以也就觉得98楼nc965版主的仿真电路不是很准确,仿出来的不是FR。
greendot
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LV12
专家
  • 2011-4-12 17:10:02
 
觉得奇怪之余,回顾了李版原帖的仿真电路,
原来MOSFET driver 的tr 和tf设置得很慢,把它们改成10ns,然后只留下L4,反峰是可以仿出来的。

zkybuaa
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  • 2011-4-12 19:06:18
 
大师你太帅了~
songxium
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高级工程师
  • 2011-4-12 20:14:49
 
用saber和pspice混合仿真?
xuguoping
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高级工程师
  • 2011-4-25 13:57:05
 
好帖,学习。
那风
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  • 2011-4-25 22:08:24
 
很好的帖子,加上NC大师的帖子,吸收方面的问题够我们好好吸收消化一下了!
shenghu
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  • 2011-5-15 22:57:45
 
顶,学习。。。
了空和尚
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高级工程师
  • 2011-8-20 15:02:38
 
别谈了,此贴到此为止。再怎么谈两派也争论不出来结果。只要把问题摆出来就可以了。加不加吸收、加多大吸收谁高兴怎么加就怎么加。现在贫僧被搞得头昏脑胀,看见吸收如同鸡肋。
谁以后要再谈吸收有本事你让“东方”和"nc965"在雪地里决斗(为公平起见让cmg当裁判),没死的贫僧就赞同他的结论!
cdzx11
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  • 2011-8-20 16:56:02
  • 倒数10
 
这个帖子又被翻出来了,刚才看了看,发现一点问题。
楼主似乎犯了一个严重的错误:一方面楼主认为:“反向恢复时间和分布电感都不是尖峰电压形成的必要条件”,另一方面,楼主又说:“两个不相等电流回路的瞬间切换是形成尖峰的充分必要条件”。

楼主的这两个论断实际上是自相矛盾的。假如没有分布电感:通常的开关电源中只有一个储能电感,那么这两个不相等电流回路中必然最多只有一个支路有电感,另一个支路是没有电感的支路,没有电感的支路电流是可以突变的。所以只要没有分布电感两个不相等电流回路的瞬间切换上不会造成电压尖峰。

实际上楼主所说的两个不相等电流回路的瞬间切换造成电压尖峰的必要条件就是存在分布电感。
了空和尚
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  • 2011-8-23 14:57:01
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工程上好像反激的电源(小功率的,30W以内的?)很少加,见到许多单端PFC电源也没加(性能貌似影响不大,震荡周期一般小于5个),正激及其相似拓扑的都加了.反激连续模式的最好也加。至于你信不信,反正我是信了!
zkybuaa
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  • 2011-12-14 15:40:16
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好久的帖子了,讨论的过程都模糊了。谢谢兄弟的质疑,我把帖子重新看了一遍。
不知当时的各位是否还有兴趣继续讨论下去。
兄台说我的两个论断自相矛盾,可能是我没表达清楚。我的观点不一定正确,但观点一直是连贯的,并没有自相矛盾。
1、如果分布电感和储能电感在一个回路上,就可以不存在不相等电流电流回路的切换。
尽管这时候可以有反向恢复,可以有分布电感,但也可以没有尖峰。
2、如果分布电感和储能电感不在同一个回路上,就会存在不相等电流电流回路的切换。这时候就会有尖峰存在。
我前面做的仿真,也是在表达这个观点。
bjtzhcao
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  • 2011-9-22 09:37:30
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