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【调试中的小插曲】+屡烧MOS之谜(有更新)+A013+3536

连烧了6只没找到原因!

管子正品,电源网样品啊啊啊!

两天时间没有解决,被老板凌晨四点叫起来加班,坑哥的故障啊…….

 

一切从N天前说起

N天前,新做了一个360W双管正激样品,本来设计是用12—20A/400—500VNmos,一时没找到样品,手头只有8N6010N60两种管子,所以就用10N60临时做实验.

 

坑哥从这里开始.

实验电源17V3844.   次级431+817简单原型.单测电源性能.

EE19变压器隔离驱动,波形测试一切OK.频率不高,39K.实测上升时间160NS下降也在120NS.测试的时候一切安好.

先说句:这电源是60V6A.测试的时候是从1A电流开始,1小时增加0.5A来测试温度和稳定性.前面4A都没问题,于是在老板怂恿下开到了满载6A.顺利工作60分钟,测温度变压器表面没超过58,散热片没超50.于是安心的在电源网买了样品12N50.

 

本以为10N60能胜任的工作,12N50同样可以.其实,实际测试MOSDS波形, DC300V供电的时候峰值并没有超过330V.理论上完全可以使用400Vmos,可惜木有这么大电流的样品,否则一定要试试.

 

等待三四天后,样品到了.612N50,于是马上装了一对上机.1A开始测试,刚开始就发现热的不正常,才几分钟温度就到了45,然后稳定在45,把电流加到1.5A的时候居然5分钟就击穿了.于是乎,开始解剖换零件.除了保险丝\MOS和初级的电流检测电阻坏,其他一切完好.于是又换上一对.

 

这次开始测试波形了.慢慢加.空载的时候波形上升沿基本垂直,没有10N60那么好的上升速度,达到了500NS.这时候郁闷了.管子是英飞凌的,不会有问题,难到是我的电路哪坏了?一阵检查之后,你们都想得到的,电路没问题,那为什么会延迟那么长呢?上升速度满了,MOS的状态就不是开关状态了,于是发热就多了.再多就烧管子了.而且是两个一起烧.看来都热的够厉害的.

第二对管子装上后,测试波形依然如故,而且还发现,空载波形基本正常,稍微带载后就会出现更号的图形:上到三分之一就突然下降,下降一点点,然后接着上升到顶端.网上一阵度娘后,有了两个答案:

1这是正常的波形,在正激里边属于正常.(对吗?不对吗?找不到否认答案的理由,因为我才疏学浅,于是,暂且相信吧.后来证明我这个暂且相信是明智的.)

2这是弥勒效应导致的.(网上又有说弥勒效应是在下降沿出现的,迷惑,我的在上升沿啊)

对于弥勒效应,网上给的方法都是:可以减轻,但不能消除.

 

问了群里的朋友,老梁和其他师傅们说是驱动不足.于是又开始瞄准驱动变压器.因为变压器是EE19,比较小.会不会磁芯功率不够,传不过足够的功率?可计算的结果是,这磁芯可以传递5W左右功率,而驱动MOS,最多最多1W的功率就足够了.怀疑变压器损耗过大?于是开始测试变压器两边的波形.结果让我找到了问题.

测试过程如下:先不装变压器,测试3844的输出,几乎是纯正的方波.上升沿60NS,超级理想.接上变压器的初级,次级断开,测试波形也正常,初级绕组上升时间70NS,稍有迟钝,但依然理想.测变压器次级(没接任何电路)波形如初级一样.在这里,可以排除变压器的问题了.

 

再连上MOS,单给3844加电测试,结果让我眼睛都要掉了.不管驱动变压器的初级还是次级,上升沿都被拉长了,时间变成500NS.这时候走了弯路,又开始怀疑变压器了.

 

于是整个下午都在绕变压器,EE19PQ2620,0.3的线到0.67的线都试过.一下午绕了7个不同的驱动变压器,结果都灰常的统一.

崩溃了.

 

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2012-11-07 07:43

睡一晚继续干,这次在初级加入了80508550的推动相信这样应该足够力量了吧.果断搭好电路后测试.,波形完美了.虽然上升速度由于三极管而延迟了一点,但也在120NS,比之前的500NS好多了.装上最后一对12N50测试.温度很理想,60V2A的情况下几乎没有感到升温.实测MOS29(环境25).而且没有装风扇的.4A的时候温度超过了39,但手摸基本没感觉热.以为终于OK.已经是晚上10点了.这时候可恶的事情发生了.

 

老板拔掉220插头,摸了下散热片.,温度很好嘛.于是再插上电源.结果悲剧发生了.瞬间两MOS汽化.顺带爆了俩三极管

哥悲催的.想到晚上睡觉,才想到是三极管的驱动问题.8050C我是直接接在38447叫上的.在开机瞬间,有可能超过20V.而国产的8050耐压并不高.我经常在25的时候损坏8050.即使三极管熬过了第一次的电压冲击,但也给MOS送去了高达25V的驱动电压.经过11变压器,造成MOS的击穿,然后瞬间的过流也有一部分电流经过G流入驱动变压器,就这一个峰值就足以导致初级的8050彻底OVER.

 

次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电.没有MOS.于是就换成了拆机的两只不同厂家的20N60.测试波形,OK.上升沿在120NS内完成.实测一天,通过测试.终于OVER了一个机器,也让我领会到MOS的结电容厉害之处.

 

总结:

 

1.       不同MOS的结电容对驱动的波形影响很大.当我加了一对三极管驱动之后,上升沿的更号不见了.平滑上升.这推翻了网上的对于更号波形的答案之一.

2.       对于弥勒效应,没研究清楚.希望知道的朋友跟帖详细说一下,让我们这里充满技术.和学习的氛围.

3.       在这几天的调试中,认识到了驱动变压器的绕法,对波形的幅度和形状都有不同的影响,最终理想的方案是采用三重绝缘线,双线并绕次级的绕组,然后再用三明治绕法.这样的波形几乎可以完全一样.

4.       没了,就等着各位大师不吝指教,顶一下,让更多的人看到.学到我的经验.

 

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zhc7302
LV.9
3
2012-11-07 07:51
@tanb006
睡一晚继续干,这次在初级加入了8050和8550的推动相信这样应该足够力量了吧.果断搭好电路后测试.哈,波形完美了.虽然上升速度由于三极管而延迟了一点,但也在120NS内,比之前的500NS好多了.装上最后一对12N50测试.温度很理想,在60V2A的情况下几乎没有感到升温.实测MOS29度(环境25度).而且没有装风扇的.在4A的时候温度超过了39度,但手摸基本没感觉热.以为终于OK了.已经是晚上10点了.这时候可恶的事情发生了. 老板拔掉220插头,摸了下散热片.嗯,温度很好嘛.于是再插上电源.结果悲剧发生了.瞬间两MOS汽化.顺带爆了俩三极管哥悲催的.想到晚上睡觉,才想到是三极管的驱动问题.8050的C我是直接接在3844的7叫上的.在开机瞬间,有可能超过20V.而国产的8050耐压并不高.我经常在25的时候损坏8050.即使三极管熬过了第一次的电压冲击,但也给MOS送去了高达25V的驱动电压.经过1比1变压器,造成MOS的击穿,然后瞬间的过流也有一部分电流经过G流入驱动变压器,就这一个峰值就足以导致初级的8050彻底OVER. 次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电.没有MOS了.于是就换成了拆机的两只不同厂家的20N60.测试波形,很OK.上升沿在120NS内完成.实测一天,通过测试.终于OVER了一个机器,也让我领会到MOS的结电容厉害之处. 总结: 1.      不同MOS的结电容对驱动的波形影响很大.当我加了一对三极管驱动之后,上升沿的更号不见了.平滑上升.这推翻了网上的对于更号波形的答案之一.2.      对于弥勒效应,没研究清楚.希望知道的朋友跟帖详细说一下,让我们这里充满技术.和学习的氛围.3.      在这几天的调试中,认识到了驱动变压器的绕法,对波形的幅度和形状都有不同的影响,最终理想的方案是采用三重绝缘线,双线并绕次级的绕组,然后再用三明治绕法.这样的波形几乎可以完全一样.4.      没了,就等着各位大师不吝指教,顶一下,让更多的人看到.学到我的经验. 
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zengtx
LV.6
4
2012-11-07 07:57
@tanb006
睡一晚继续干,这次在初级加入了8050和8550的推动相信这样应该足够力量了吧.果断搭好电路后测试.哈,波形完美了.虽然上升速度由于三极管而延迟了一点,但也在120NS内,比之前的500NS好多了.装上最后一对12N50测试.温度很理想,在60V2A的情况下几乎没有感到升温.实测MOS29度(环境25度).而且没有装风扇的.在4A的时候温度超过了39度,但手摸基本没感觉热.以为终于OK了.已经是晚上10点了.这时候可恶的事情发生了. 老板拔掉220插头,摸了下散热片.嗯,温度很好嘛.于是再插上电源.结果悲剧发生了.瞬间两MOS汽化.顺带爆了俩三极管哥悲催的.想到晚上睡觉,才想到是三极管的驱动问题.8050的C我是直接接在3844的7叫上的.在开机瞬间,有可能超过20V.而国产的8050耐压并不高.我经常在25的时候损坏8050.即使三极管熬过了第一次的电压冲击,但也给MOS送去了高达25V的驱动电压.经过1比1变压器,造成MOS的击穿,然后瞬间的过流也有一部分电流经过G流入驱动变压器,就这一个峰值就足以导致初级的8050彻底OVER. 次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电.没有MOS了.于是就换成了拆机的两只不同厂家的20N60.测试波形,很OK.上升沿在120NS内完成.实测一天,通过测试.终于OVER了一个机器,也让我领会到MOS的结电容厉害之处. 总结: 1.      不同MOS的结电容对驱动的波形影响很大.当我加了一对三极管驱动之后,上升沿的更号不见了.平滑上升.这推翻了网上的对于更号波形的答案之一.2.      对于弥勒效应,没研究清楚.希望知道的朋友跟帖详细说一下,让我们这里充满技术.和学习的氛围.3.      在这几天的调试中,认识到了驱动变压器的绕法,对波形的幅度和形状都有不同的影响,最终理想的方案是采用三重绝缘线,双线并绕次级的绕组,然后再用三明治绕法.这样的波形几乎可以完全一样.4.      没了,就等着各位大师不吝指教,顶一下,让更多的人看到.学到我的经验. 
帮顶,不过对于总结的第三点有点不明白:先绕了次级绕组后,怎么再用三明治绕法?
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老梁头
LV.10
5
2012-11-07 07:58
@zhc7302
[图片]

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jbin_jb
LV.6
6
2012-11-07 08:11

留脚印

 

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gzhenf
LV.4
7
2012-11-07 08:31
@tanb006
睡一晚继续干,这次在初级加入了8050和8550的推动相信这样应该足够力量了吧.果断搭好电路后测试.哈,波形完美了.虽然上升速度由于三极管而延迟了一点,但也在120NS内,比之前的500NS好多了.装上最后一对12N50测试.温度很理想,在60V2A的情况下几乎没有感到升温.实测MOS29度(环境25度).而且没有装风扇的.在4A的时候温度超过了39度,但手摸基本没感觉热.以为终于OK了.已经是晚上10点了.这时候可恶的事情发生了. 老板拔掉220插头,摸了下散热片.嗯,温度很好嘛.于是再插上电源.结果悲剧发生了.瞬间两MOS汽化.顺带爆了俩三极管哥悲催的.想到晚上睡觉,才想到是三极管的驱动问题.8050的C我是直接接在3844的7叫上的.在开机瞬间,有可能超过20V.而国产的8050耐压并不高.我经常在25的时候损坏8050.即使三极管熬过了第一次的电压冲击,但也给MOS送去了高达25V的驱动电压.经过1比1变压器,造成MOS的击穿,然后瞬间的过流也有一部分电流经过G流入驱动变压器,就这一个峰值就足以导致初级的8050彻底OVER. 次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电.没有MOS了.于是就换成了拆机的两只不同厂家的20N60.测试波形,很OK.上升沿在120NS内完成.实测一天,通过测试.终于OVER了一个机器,也让我领会到MOS的结电容厉害之处. 总结: 1.      不同MOS的结电容对驱动的波形影响很大.当我加了一对三极管驱动之后,上升沿的更号不见了.平滑上升.这推翻了网上的对于更号波形的答案之一.2.      对于弥勒效应,没研究清楚.希望知道的朋友跟帖详细说一下,让我们这里充满技术.和学习的氛围.3.      在这几天的调试中,认识到了驱动变压器的绕法,对波形的幅度和形状都有不同的影响,最终理想的方案是采用三重绝缘线,双线并绕次级的绕组,然后再用三明治绕法.这样的波形几乎可以完全一样.4.      没了,就等着各位大师不吝指教,顶一下,让更多的人看到.学到我的经验. 
顶一个
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2012-11-07 08:34
@zengtx
帮顶,不过对于总结的第三点有点不明白:先绕了次级绕组后,怎么再用三明治绕法?
饿....这个写的有点混乱.意思是说次级俩绕组是用双线并绕的.变压器整体使用三明治绕法.呵呵,谢谢纠正.
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vowping
LV.4
9
2012-11-07 08:49
@jbin_jb
留脚印 
好棒
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dulai1985
LV.10
10
2012-11-07 08:54
@vowping
[图片]好棒

晚上好好看看你的帖~~

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ligol861020
LV.6
11
2012-11-07 08:56
@vowping
[图片]好棒
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2012-11-07 09:13
@ligol861020
[图片]

这么多捧场的,太感谢了哇哈哈哈

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wesleylele
LV.6
13
2012-11-07 09:27
@tanb006
睡一晚继续干,这次在初级加入了8050和8550的推动相信这样应该足够力量了吧.果断搭好电路后测试.哈,波形完美了.虽然上升速度由于三极管而延迟了一点,但也在120NS内,比之前的500NS好多了.装上最后一对12N50测试.温度很理想,在60V2A的情况下几乎没有感到升温.实测MOS29度(环境25度).而且没有装风扇的.在4A的时候温度超过了39度,但手摸基本没感觉热.以为终于OK了.已经是晚上10点了.这时候可恶的事情发生了. 老板拔掉220插头,摸了下散热片.嗯,温度很好嘛.于是再插上电源.结果悲剧发生了.瞬间两MOS汽化.顺带爆了俩三极管哥悲催的.想到晚上睡觉,才想到是三极管的驱动问题.8050的C我是直接接在3844的7叫上的.在开机瞬间,有可能超过20V.而国产的8050耐压并不高.我经常在25的时候损坏8050.即使三极管熬过了第一次的电压冲击,但也给MOS送去了高达25V的驱动电压.经过1比1变压器,造成MOS的击穿,然后瞬间的过流也有一部分电流经过G流入驱动变压器,就这一个峰值就足以导致初级的8050彻底OVER. 次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电.没有MOS了.于是就换成了拆机的两只不同厂家的20N60.测试波形,很OK.上升沿在120NS内完成.实测一天,通过测试.终于OVER了一个机器,也让我领会到MOS的结电容厉害之处. 总结: 1.      不同MOS的结电容对驱动的波形影响很大.当我加了一对三极管驱动之后,上升沿的更号不见了.平滑上升.这推翻了网上的对于更号波形的答案之一.2.      对于弥勒效应,没研究清楚.希望知道的朋友跟帖详细说一下,让我们这里充满技术.和学习的氛围.3.      在这几天的调试中,认识到了驱动变压器的绕法,对波形的幅度和形状都有不同的影响,最终理想的方案是采用三重绝缘线,双线并绕次级的绕组,然后再用三明治绕法.这样的波形几乎可以完全一样.4.      没了,就等着各位大师不吝指教,顶一下,让更多的人看到.学到我的经验. 
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2012-11-07 09:33
@jbin_jb
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感谢楼主提供的宝贵经验。弥勒效应在上升和下降沿都会有的呀,12N50结电容Ciss约1500-2000PF,2个等效并联再加上驱动变压器的损耗,384X 1A的驱动能力就不够了。给个驱动不足的例子大家看看,楼主如有实测波形传上来学习下就更好了。

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2012-11-07 09:50
@ymyangyong
感谢楼主提供的宝贵经验[图片]。弥勒效应在上升和下降沿都会有的呀,12N50结电容Ciss约1500-2000PF,2个等效并联再加上驱动变压器的损耗,384X1A的驱动能力就不够了。给个驱动不足的例子大家看看,楼主如有实测波形传上来学习下就更好了。[图片]

感谢啊.我的波形只有前沿是这样的.上到顶之后是平的.下来的时候是正常的.也是驱动不够.您帮着贴的这个图看起来是严重不够了.

这示波器跟我一样的哈哈

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2012-11-07 10:54
@ymyangyong
感谢楼主提供的宝贵经验[图片]。弥勒效应在上升和下降沿都会有的呀,12N50结电容Ciss约1500-2000PF,2个等效并联再加上驱动变压器的损耗,384X1A的驱动能力就不够了。给个驱动不足的例子大家看看,楼主如有实测波形传上来学习下就更好了。[图片]
 上传个我的实测波形.红色箭头处为异常波形.阻尼电是20欧姆的.换成5.1欧姆依然有这个尖尖.只是上升速度快了一点点.
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dulai1985
LV.10
17
2012-11-07 14:18
@tanb006
[图片] 上传个我的实测波形.红色箭头处为异常波形.阻尼电是20欧姆的.换成5.1欧姆依然有这个尖尖.只是上升速度快了一点点.
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junestar520
LV.9
18
2012-11-07 14:39
@tanb006
饿....这个写的有点混乱.意思是说次级俩绕组是用双线并绕的.变压器整体使用三明治绕法.呵呵,谢谢纠正.

给一个你这个绕法的示意图吧,TKS!

 

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junestar520
LV.9
19
2012-11-07 14:43
@dulai1985
[图片]
楼主还是很强的啊,能这么快找到问题原因并解决问题。能不能上个你驱动这一块的原理图看看。
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zhenxiang
LV.10
20
2012-11-07 15:12
@junestar520
楼主还是很强的啊,能这么快找到问题原因并解决问题。能不能上个你驱动这一块的原理图看看。
我就想问下为什么用8050做的图腾会坏掉呢。
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2012-11-07 15:13
@junestar520
楼主还是很强的啊,能这么快找到问题原因并解决问题。能不能上个你驱动这一块的原理图看看。
贴上图腾柱的原理图. 实际应用没有使用RB.而RGATE选用5.1欧姆的.MOS对应20N60.
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2012-11-07 15:14
@zhenxiang
我就想问下为什么用8050做的图腾会坏掉呢。
因为MOS被击穿了.300V就直接加在了俩小三极管上,间下图.
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junestar520
LV.9
23
2012-11-07 15:37
@tanb006
贴上图腾柱的原理图.[图片] 实际应用没有使用RB.而RGATE选用5.1欧姆的.MOS对应20N60.
“次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电”,这个在哪里啊?是给VCC加了三极管线性稳压?没用过3844,7脚就是VCC脚?
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2012-11-07 16:27
@junestar520
“次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电”,这个在哪里啊?是给VCC加了三极管线性稳压?没用过3844,7脚就是VCC脚?
3844的供电电路不动.是单独给上图VDRV提供的线性稳压.当然,从VDRV到VCC引脚的电阻R是拿掉的.如果不拿掉,会影响到开机启动.当然,也可以换成二极管.阳极装在VCC引脚即可.
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zhenxiang
LV.10
25
2012-11-07 17:18
@tanb006
因为MOS被击穿了.300V就直接加在了俩小三极管上,间下图.
到底是因为8050耐压不够损坏才导致MOS损坏呢还是MOS坏了导致8050坏
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2012-11-07 17:52
@zhenxiang
到底是因为8050耐压不够损坏才导致MOS损坏呢还是MOS坏了导致8050坏

是MOS击穿,坏了8050.

8050也没那么弱的

再后拉,因为功率算比较大的了.担心开机脉冲尖峰过大,又加入了3844的软启动.现在,不论怎么拔插头再插上,带载和不带载,都可以正常工作了.不会再开机瞬间烧东东了.

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2012-11-07 21:53
@junestar520
给一个你这个绕法的示意图吧,TKS! 

 从上到下依次是

1/2NP

次级AB绕组双线并绕两层

1/2NP

 

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higel
LV.8
28
2012-11-07 22:15
@junestar520
“次日,修改电路,给驱动三极管加了线性稳压,稳定14V供电”,这个在哪里啊?是给VCC加了三极管线性稳压?没用过3844,7脚就是VCC脚?
加稳压管应该也OK吧
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2012-11-08 08:33
@higel
加稳压管应该也OK吧
稳压管也行的.不过对于足够的驱动电流来说,为了稳妥,还是装了线性稳压.
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vowping
LV.4
30
2012-11-08 08:42
@tanb006
稳压管也行的.不过对于足够的驱动电流来说,为了稳妥,还是装了线性稳压.

 

上图中,M1的gs端不用Z1、Z2,而是加一个反向二极管是不是可以呢

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2012-11-08 08:48
@vowping
[图片] 上图中,M1的gs端不用Z1、Z2,而是加一个反向二极管是不是可以呢
驱动变压器的输出电压在任何情况下不超过正负15V就可以只装Z2.但也要考虑到不可预料事件,和未知因素.防止干扰,还是有必要装俩稳压管的.不装也能正常工作的.
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