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未解决

关于高压数字buck烧上管求助

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1
purepath
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LV4
初级工程师
  • 2022-12-1 09:40:56
10问答币
首先感谢帮忙解答疑惑的工程师,第一次来电源网发帖求助,如果许工能看到帖子帮忙解惑就更好了,我在做一个输入420V,输出280~360V的非隔离功率1.5kw直流电源,用单片机来控制,上管使用隔离电源TLP250驱动,现在调整了PID参数后,整个电压范围大概输出纹波在0.5v,现在的问题是上管老是烧掉,我用的管子电流高达47A,而且我用单片机检测到的电流确实会发现过流现象,可是我测试的白炽灯负载并不大只有200瓦,测试的时候不停的打开和关闭白炽灯,然后上管就开始冒烟了,就是说pwm占空比从小突然加到很大,管子就会坏掉,但是下管的sic二极管没有坏掉,我初步判断可能是二极管的反向恢复的短路电流导致上管被击穿,但是目前也没有什么好的办法来解决这个烧管子的问题,我以为是过热问题,200瓦输出管子不加散热器也没温度,下图是我的原理图

原理图

原理图
jy427528
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LV6
高级工程师
  • 2022-12-1 15:11:40
 
上管没有加吸收电路啊
purepath
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初级工程师
  • 2022-12-1 16:22:28
 
我上管用的是mos,用示波器观察开关节点有过冲很大呢,现在我把mos换成了igbt,过冲居然消失了,是什么原因
BingSun
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LV10
总工程师
  • 2022-12-1 15:28:14
 
应该是过流问题,可以考虑加入过流保护。
purepath
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初级工程师
  • 2022-12-1 16:24:28
 
我用软件做了过流保护,但是发现过流要设置很大才行,说明电路里有干扰很大,因为我用仿真器调试无法运行,当输出开始后,仿真器就无法工作了
BingSun
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LV10
总工程师
  • 2022-12-1 16:38:41
 
软件做过流保护?基于AD采样还是基于比较器?如果基于AD采样需要时间,有可能早已烧坏却还没采样到电流。
nc965
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版主
  • 2022-12-1 21:20:09
 
测试的时候不停的打开和关闭白炽灯?这是什么操作?
purepath
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初级工程师
  • 2022-12-2 10:23:20
 
您好,就是负载是白炽灯,我用一个断路器打开和关闭,可能我描述的不是很专业
xkw1cn
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版主
  • 2022-12-1 21:41:39
 
非常感谢楼主信任。

200W白炙灯和一般负载有点不一样。灯泡冷态电阻大约是额定值的1/10。也就是启动电流是正常状态下10倍。
所以;对于这类高冲击负载,建议软启动。

但是;即便如此,启动烧管是不正常的。不知你的散热器有多大?如何安装的?

purepath
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初级工程师
  • 2022-12-2 10:56:08
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许老师,我09年那时候接触IR2092做便携式功率放大器时,当时问的IR技术支持是您亲自解答疑惑的,当时就觉得您好牛,或许您已经记不起来了,我当时请教您关于demo上给ir2092供电的射极跟随器是什么电路时,被您严厉指责了一番,我到现在还记忆犹新,您这样的大师在电源网分析解答技术真的是电子工程师上辈子修来的福分
purepath
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LV4
初级工程师
  • 2022-12-2 11:07:08
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我没有安装散热器,只用了风扇在吹,因为我发现200瓦负载,mosfet管子温度是常温30度,根本不热,换了igbt后过冲消失,但是igbt有40度了
xkw1cn
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  • 2022-12-1 21:52:13
 
对于你的电路,参数有点不太合理。TLP250短路输出能力仅1.5A,因此;建议:
R6=100R
R9=1k
D4=1A30V肖特基
TLP250 5~8脚加贴片电容10uF25V
Q1 D~D2 A加三个贴片4700pF 1000V贴片电容

L1需要做磁计算。感量与导磁率需要匹配。
purepath
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初级工程师
  • 2022-12-2 10:42:54
 
许老师,我是您的忠实粉丝,非常感谢您的耐心讲解,我的电路上在输入母线上已经加了CBB225电容,管子上没有加RC,续流二极管也没有加RC吸收,我昨天调试的时候,把mosfet改成了igbt(75N60)后,同时把电感从470uh变大到2mh后,发现开关节点的过冲振铃神奇消失了(管子和续流二极管都没有加RC!!!),因为昨天用结电容更小的mosfet时候,发现一个现象就是结电容小的mosfet振铃更大(SPW20N60比SPW47N60开关节点过冲更大,更容易炸机),用示波器观测居然高达200V过冲,更换igbt之后也不再出现炸机情况(igbt发热量比mosfet大!),单片机仿真器也能正常运行,现在我想换回mosfet继续调试,我现在自己总结的问题是不是mosfet相比igbt在同等的驱动器下打开速度更快,导致过冲更严重,我是不是把驱动器的电阻加大可以改善情况,下面是我拍的用igbt后的开关节点波形

再补充 33.png 11.png 请教一个问题,spw47n60和75n60t的结电容差不多,为什么用了75n60t之后过冲就没了,是不是说结电容相同的情况下,igbt打开和关闭速度都比mosfet要慢?3个管子的结电容参数我也上传,麻烦您解答一下
22.png
44.png
lizlk
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  • 2022-12-2 10:46:38
 
没有用的,你一个纯电压环的东西,根本不要想着有多少可靠性。老老实实采集电感电流,做电流内环,输出就算是带1MW的负载都不会挂!
purepath
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初级工程师
  • 2022-12-2 11:02:33
  • 倒数9
 
您好,我现在也采集了电感电流,做双环控制也可以的,主要现在是想把硬件先搞稳定,软件相对来说容易
purepath
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初级工程师
  • 2022-12-2 11:21:13
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1mw是光伏并联逆变器吧
xkw1cn
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  • 2022-12-2 21:11:40
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非常有幸。莫非挺进兄?仅直觉。。。多有得罪
想那时;谈音乐;听音色;论音质,何其乐哉。听闻有个工程师,用D类功放做了个定向喇叭,数公里外无音可言;无声可传前线某三部队被直接疯掉

从你描述看,应该是母线寄生电感偏高。尤其CBB;常见的有CBB、CBB18、CBB21、41、43、45、48、81等几种规格,考虑到个别低成本厂家偷工减料,特性参数差异很大。由于寄生电感影响,优质聚丙烯薄膜电容转折频率是100kHz,且由于CBB介质低正切损耗,会有极高的反射。不太适合高速开关。所以;IGBT可以,但不适合SiC MOSFET。
贴片电容专折频率高很多,不同介质和容量频谱不同。但要高于CBB好很多,一般1MHz~100MHz。X7R材质高压小容量电容高于10MHz。所以;推荐你联合聚丙烯电容做退耦,能有效降低过电压。

烧管还取决于电源与你的驱动连接。如果不当;驱动过快;会形成震荡而OVER。
这就是我们做功放时体会的,同张原理;不同板子不同音色。频率高了;甚至会超出器件承受极限。
所以;建议用高栅电阻调试,逐步减低阻值至你所期望。
purepath
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LV4
初级工程师
  • 2022-12-3 10:24:17
  • 倒数5
 
非常感谢许老师的耐心讲解,我仅仅是一个您的忠实粉丝,当年做2092的时候,受益良多,再次感谢您!!!祝您身体健康,工作顺心。
xkw1cn
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  • 2022-12-3 22:05:59
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非常感谢!感谢粉丝的回馈芯。难忘每次互动。
谢开源
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LV10
总工程师
  • 2022-12-4 12:50:17
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且由于CBB介质低正切损耗,会有极高的反射。
---请教:极高的反射是什么意思?谢谢
xkw1cn
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  • 2022-12-4 22:16:26
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寄生LC网络的Q值极高。
谢开源
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LV10
总工程师
最新回复
  • 2022-12-9 21:10:03
  • 倒数1
 
谢谢,但引脚型的电容都有这个问题吧
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