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未解决

LLC谐振变换器中,MOS管的体二极管反向恢复时间长,在切动态载会导致炸机

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atu123
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  • 2021-11-22 00:57:48
50问答币
如何理解LLC谐振变换器中,MOS管MOS管的体二极管反向恢复时间长,在切动态载会导致炸机?其中的原理是什么?烦请各位大佬指教!谢谢!
ruohan
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副总工程师
  • 2021-11-22 13:18:36
 
切换的时候,可能有硬开关的几个驱动脉冲,假如下管电流没有换方向的时候,上管打开,这样就容易直通炸管子

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swin_xia
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  • 2021-11-22 16:26:07
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有抓到波形吗?
一支小兔子
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  • 2021-11-22 16:54:25
  • 倒数9
 
看下你的MOS 体二极管反向恢复时间是多少,波形有没有抓到。
joezzhang
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  • 2021-11-22 17:31:01
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下管关断时刻,励磁电流需要先给下管Qoss+Qrr充满电至母线电压,然后上管的体二极管开始导通,此时上管再开通即可实现ZVS
轻载切重载的时候,谐振电容上的电压摆动幅度增大,励磁电流在这个过渡阶段不是线性增加,导致死区时间内下管的Qoss+Qrr不能被充满至母线电压

如果Qoss+Qrr只被充至300V,上管就打开了,那么100V/Rds_on就是那个瞬时电流,下一个周期这个瞬时电流会减小,几十个周期之后Qoss+Qrr又能被充满至母线电压了

扛得住这几十个周期,达到新平衡后还是ZVS;扛不住就挂了,炸鸡

所以Qrr比较大的话,需要更大的励磁电流和更长的死区时间,要搞高频LLC (500kHz+)只能用Qrr很低的GaN或者SiC




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bake_ql
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  • 2021-11-22 22:06:45
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动态轻载切换到重载会进入容性区,这时候会发生电流过零后,应该是电流过零前开通,实现ZVS,但是如果开通晚了,就进入ZCS,此时原本关断的管子会因为谐振电流过流,body diode导通,这时候,同桥臂的另一颗管子开通,这颗B/D工作于硬恢复条件,如果不是快恢复性管子,容易炸机。

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wangdongchun
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  • 2021-11-22 22:52:11
  • 倒数6
 
根据楼主所说的情况,本人认为有两种可能原因:一种是MOS管内置二极管反向恢复时间过长造成MOS管切换迟缓,以致在切换时承受了过高的电压而导致击穿;第二种可能则是MOS管GE结电容泄放不够快造成的。

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ruohan
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副总工程师
  • 2021-11-23 08:21:52
  • 倒数5
 
在正常的ZVS状态下,MOS的体二极管起始就不存在反向恢复问题,
如果出现了反向恢复问题,那么在这情况下,肯定不是ZVS,
周末重要
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助理工程师
  • 2021-11-23 19:02:44
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你是用软件做的吗?感觉你环路输出没有限制,从高频拉到低频太快了,放慢一点试试。正常LLCmos不怎么考虑反向恢复时间的,你高频电流小,反向恢复短,低频你机器还不是软开关?桥臂上LLCmos并联二极管和电容会在死区被谐振腔电流拉到0V和Bus电压,然后再开0V电压的管子。要不就是你死区时间短了,mos并联电容电压没到位。
westbrook
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副总工程师
  • 2021-11-24 10:49:06
  • 倒数3
 
可以简单的理解为,Qrr大的MOSFET在切负载的时候,比如下管还没有完全关断,上管就开通,这个时候会造成直通,管子扛不住这个瞬态热量就挂了。
bake_ql
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副总工程师
  • 2021-11-24 20:45:46
  • 倒数2
 
通常现在管子trr也可以做到300ns吧,deadtime 设置400ns以上不大会出问题,更大可能是高频切低频过快,跨越ZCS区间;
bake_ql
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副总工程师
最新回复
  • 2021-11-24 20:47:10
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这篇note可以供楼主参考

LLC_谐振变换器中_MOSFET失效模式的分析-Fairchild.pdf

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