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用MOS管实现双向开关 ( ? )

第一种,一个MOS与四个快恢组合,已经试验验证,可正常工作,但是,三个的通态损耗显然过于大了,整机效率受限.
     第二种,两个MOS外反向并联快恢,理论上减少了一个二极管的通态压 降,但不知道反向恢复问题能否解决?
     SPW47N60C3 体内二极管反向恢复时间580ns,
     mur1560,反向恢复时间60ns.
     另外是否有其他问题存在?
请高手多多指教,
期待ing……


750811182922752.doc
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nc965
LV.6
2
2007-06-27 17:52
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wjoyn
LV.6
3
2007-06-27 20:21
第二种,两个MOS外反向并联快恢,理论上减少了一个二极管的通态压 降,但不知道反向恢复问题能否解决?
     SPW47N60C3 体内二极管反向恢复时间580ns,
     mur1560,反向恢复时间60ns.
*********
mur1560比体内二极管反向恢复时间短,反向恢复可以改善.
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nc965
LV.6
4
2007-06-27 22:34
@wjoyn
第二种,两个MOS外反向并联快恢,理论上减少了一个二极管的通态压降,但不知道反向恢复问题能否解决?    SPW47N60C3体内二极管反向恢复时间580ns,    mur1560,反向恢复时间60ns.*********mur1560比体内二极管反向恢复时间短,反向恢复可以改善.
没看明白不要乱回贴
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LV.1
5
2007-06-28 16:37
反向并联肯定不行,哪一定是导通的.
共S反向串联,是有可能的,但控制信号在过零时要关闭.
你可能要保证在过零点前大于二极管恢复的时间关闭
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LV.1
6
2007-06-28 16:41
@
反向并联肯定不行,哪一定是导通的.共S反向串联,是有可能的,但控制信号在过零时要关闭.你可能要保证在过零点前大于二极管恢复的时间关闭
或你要保证给两个管同时加导通信号,关断时就不存在二极管反向恢复的问题了
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nc965
LV.6
7
2007-06-28 18:00
我来说两句:

二极管桥路加一个开关管的方案确实可行, 其疑惑点是: 4只二极管理论上看不出来需要快恢复,他们在高频状态下由开关管关断电流或导通,似乎不承担反向电压,也就不应该有(高频状态的)反向恢复问题,这个问题谁能够明确分析并确认?

两开关管反向并联确实有人在用(但是楼主给的图是反向串联的),但是一般开关管反向耐压较低,也不提倡利用反向耐压特性(除非用于低电压输出的同步整流),更何况好多开关管内部集成了一个反向导通的二极管(造成反向无耐压),所以使用中一般应该在每只开关管上再串联一个二极管承担反向电压,这个二极管除了有个压降(效率)问题外,还有没有反向恢复问题?

两开关管(共射)反向串联(如图)被认为是较好的方案, 如果每只管内部含有一个(同过流、耐压特性)反向导通二极管就更加完美, 除综合管压降小外,最大的好处是两只开关管共射极,仅需要一组驱动电源,大大简化了驱动电路.但是目前这个方案仍然存在下列问题:
由于并不是针对本主题的应用,一般开关管内部集成的二极管并不具备和开关管本身相同的过流、耐压特性(有的还是稳压二极管),其反向恢复特性也非常差,实际应用时恐怕也有问题.如果谁能够按此方案并针对其问题做出一种完美双向开关器件(IPM)就好了.
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zzjh
LV.3
8
2007-06-30 15:23
@nc965
我来说两句:二极管桥路加一个开关管的方案确实可行,其疑惑点是:4只二极管理论上看不出来需要快恢复,他们在高频状态下由开关管关断电流或导通,似乎不承担反向电压,也就不应该有(高频状态的)反向恢复问题,这个问题谁能够明确分析并确认?两开关管反向并联确实有人在用(但是楼主给的图是反向串联的),但是一般开关管反向耐压较低,也不提倡利用反向耐压特性(除非用于低电压输出的同步整流),更何况好多开关管内部集成了一个反向导通的二极管(造成反向无耐压),所以使用中一般应该在每只开关管上再串联一个二极管承担反向电压,这个二极管除了有个压降(效率)问题外,还有没有反向恢复问题?两开关管(共射)反向串联(如图)被认为是较好的方案,如果每只管内部含有一个(同过流、耐压特性)反向导通二极管就更加完美,除综合管压降小外,最大的好处是两只开关管共射极,仅需要一组驱动电源,大大简化了驱动电路.但是目前这个方案仍然存在下列问题:由于并不是针对本主题的应用,一般开关管内部集成的二极管并不具备和开关管本身相同的过流、耐压特性(有的还是稳压二极管),其反向恢复特性也非常差,实际应用时恐怕也有问题.如果谁能够按此方案并针对其问题做出一种完美双向开关器件(IPM)就好了.
两个MOS反向并联肯定不行吧,怎么有人用?不知是如何应用?
第一种方案中,高频情况下,虽然二极管不承受反压 ,但还是存在反向恢复问题的吧,二极管从导通到截止,出现一个反向电流,这个反向电流使双向开关在本应关断时,等效为开通.
普通二极管反向恢复时间要比MOS体二极管的长,因此,整个开关要承受MOS的反向恢复(较长).本人认为,至少应该用两个快恢.
另外,你说的体内二极管的耐压,耐流能力不能与MOS本身等同,是这样吗?
一般MOS的使用手册上标明的体内二极管与MOS应该是等同的,唯一的问题是反向恢复问题.
是这样吗?
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zzjh
LV.3
9
2007-06-30 15:26
@
反向并联肯定不行,哪一定是导通的.共S反向串联,是有可能的,但控制信号在过零时要关闭.你可能要保证在过零点前大于二极管恢复的时间关闭
我的两个管子就是用的同一个控制信号,
可为什么这时就不存在反向恢复问题了呢?
你的意思是不是只有在开关换向时,也就是过零点才存在反向恢复问题?
如果那样的话我认为可以忽略,
我的电源周期是400,开关周期是100K
我认为开关状态下的反向恢复也不能忽略
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zzjh
LV.3
10
2007-06-30 19:47
双向开关的应用场合 750811183204106.doc
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nc965
LV.6
11
2007-07-01 10:11
@zzjh
双向开关的应用场合750811183204106.doc
双管并联人家是这样用的:

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/1061481183255333.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

关于工况,想进一步讨论,
第一种情况,关断是靠MOS管,关段断后二极管上怎么还会有反向电流? 即使MOS管关断不彻底,有拖尾,也不能指望靠二极管的反向恢复特性来改善啊,我希望谁能够定量回答这个问题.
其他情况,关键点是确定带体内二极管的开关管(MOS/IGBT)的工况,究竟有没有反向恢复问题? 如果有,显然使用不含体内二极管的器件来搭建电路最合适.
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zzjh
LV.3
12
2007-07-01 12:21
@nc965
双管并联人家是这样用的:[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/1061481183255333.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">关于工况,想进一步讨论,第一种情况,关断是靠MOS管,关段断后二极管上怎么还会有反向电流?即使MOS管关断不彻底,有拖尾,也不能指望靠二极管的反向恢复特性来改善啊,我希望谁能够定量回答这个问题.其他情况,关键点是确定带体内二极管的开关管(MOS/IGBT)的工况,究竟有没有反向恢复问题?如果有,显然使用不含体内二极管的器件来搭建电路最合适.
不带体内二极管的器件中 ,有适合高速开关的吗?
国外的一些专利中提到共D连接的,与并联情况相似,两管需要分开驱动.
共S连接的少有,看来存在反向恢复问题
传一个共S的模块
750811183263666.pdf
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zzjh
LV.3
13
2007-07-02 12:31
自己顶一下,路过的高手指点一下啊,给透彻地分析一下,期……待……
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wcssh
LV.4
14
2007-07-02 16:39
看了你的应用场合,个人认为可用两个可控硅反并联或双向可控硅,就象UPS中的静态开关一样.
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nc965
LV.6
15
2007-07-02 17:43
@wcssh
看了你的应用场合,个人认为可用两个可控硅反并联或双向可控硅,就象UPS中的静态开关一样.
如果没有PWM驱动,双向可控硅就可以,
如果PWM驱动,双向可控硅肯定不行,两个串了快恢复的单向可控硅反向并联用过,但是有问题(发热), 可控硅导通速度一般在2uS左右(好多型号根本不给这个参数---可控硅都是针对低频应用的),也不知道是不是这个速度跟不上造成的.
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zzjh
LV.3
16
2007-07-02 19:07
@wcssh
看了你的应用场合,个人认为可用两个可控硅反并联或双向可控硅,就象UPS中的静态开关一样.
对,可控硅太慢了,我的开关频率希望在100K甚至更高,
不知现在有没有快一点的IGBT,用来代替MOS,是不是可以解决这个问题?
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zzjh
LV.3
17
2007-07-02 22:02
最近看到关于MOS应用的帖子比较多,强烈建议各位老师,各位前辈开课,让我们后来者充充电……
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wcssh
LV.4
18
2007-07-03 08:44
@zzjh
最近看到关于MOS应用的帖子比较多,强烈建议各位老师,各位前辈开课,让我们后来者充充电……
现在有一种器件,叫MCT,不知可行否.它是MOS+SCR.
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wcssh
LV.4
19
2007-07-03 09:33
@zzjh
最近看到关于MOS应用的帖子比较多,强烈建议各位老师,各位前辈开课,让我们后来者充充电……
传一个MCT  datasheet给你,不知有用否? 1210771183426401.pdf
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井底蛙
LV.7
20
2007-07-03 09:52
不懂MOS管特性,不知道D、S有什么区别.
斗胆建议:选一只不含体二极管的MOS,直接当双向开关使用.
只当GS是继电器的线圈(有极性),DS是继电器的无极性接点.
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nc965
LV.6
21
2007-07-03 10:48
@wcssh
传一个MCT  datasheet给你,不知有用否?1210771183426401.pdf
如果不能关断,意思不大
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wcssh
LV.4
22
2007-07-03 11:23
@nc965
如果不能关断,意思不大
见datasheet 图15  能关断
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nc965
LV.6
23
2007-07-03 11:43
@wcssh
见datasheet图15  能关断
有没有典型应用电路?
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zzjh
LV.3
24
2007-07-03 13:22
@井底蛙
不懂MOS管特性,不知道D、S有什么区别.斗胆建议:选一只不含体二极管的MOS,直接当双向开关使用.只当GS是继电器的线圈(有极性),DS是继电器的无极性接点.
二极管是由于工艺,体内自带的,
有没有不含体内二极管的MOS管?我没找到这方面的资料.
如果有的话,给发个资料,谢谢
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zzjh
LV.3
25
2007-07-03 13:38
@wcssh
传一个MCT  datasheet给你,不知有用否?1210771183426401.pdf
谢谢了先,
简单看了一下,不是十分清楚,好象是个P-Type MOS Controlled Thyristor
不知有没有N-Type的.
另外,
它的tD(ON)=140 ns;
tR=180ns;
tD(OFF)=640ns;
tF=1.1us
我怎么看特性跟IGBT相似,
应用上两者有什么区别吗
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wcssh
LV.4
26
2007-07-03 14:38
@zzjh
谢谢了先,简单看了一下,不是十分清楚,好象是个P-TypeMOSControlledThyristor不知有没有N-Type的.另外,它的tD(ON)=140ns;tR=180ns;tD(OFF)=640ns;tF=1.1us我怎么看特性跟IGBT相似,应用上两者有什么区别吗
是的,IGBT制造上是MOS+transistor  MCT制造上是MOS+SCR.MCT可用于大功率电子开关.
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wcssh
LV.4
27
2007-07-03 15:02
@zzjh
谢谢了先,简单看了一下,不是十分清楚,好象是个P-TypeMOSControlledThyristor不知有没有N-Type的.另外,它的tD(ON)=140ns;tR=180ns;tD(OFF)=640ns;tF=1.1us我怎么看特性跟IGBT相似,应用上两者有什么区别吗
IGBT是MOS+transistor,MCT是MOS+SCR,我只知道MCT可用于大功率电子开关.其他也不太了解.
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井底蛙
LV.7
28
2007-07-04 07:18
@zzjh
二极管是由于工艺,体内自带的,有没有不含体内二极管的MOS管?我没找到这方面的资料.如果有的话,给发个资料,谢谢
我也没找到无体二极管的MOS,只是印象当中好象是有的,也许印象错误.不过给你如下建议,不知是否可行:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/529751183504706.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/529751183504721.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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井底蛙
LV.7
29
2007-07-04 07:20
@zzjh
二极管是由于工艺,体内自带的,有没有不含体内二极管的MOS管?我没找到这方面的资料.如果有的话,给发个资料,谢谢
根据波形,应该可控.
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zzjh
LV.3
30
2007-07-04 11:20
@井底蛙
根据波形,应该可控.
可控是没问题,我也用saber仿真过,但现在问题是MOS管它本身的二极管不宜流过电流(有些资料上这么说的,早期的产品手册上好像也有说法)容易毁管子
有种应用是在漏极专门顺加一个二极管,抵制体内二极管流过电流,然后再外反并一个快恢.但是这样,同第一种方式相比,也没有优势.
我已经用你这种方法搭出来过,单独实验中效果还可以,看不出什么问题,但接入电路后,电流畸变较厉害,驱动功率大增,正在调整……
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井底蛙
LV.7
31
2007-07-04 11:38
@zzjh
可控是没问题,我也用saber仿真过,但现在问题是MOS管它本身的二极管不宜流过电流(有些资料上这么说的,早期的产品手册上好像也有说法)容易毁管子有种应用是在漏极专门顺加一个二极管,抵制体内二极管流过电流,然后再外反并一个快恢.但是这样,同第一种方式相比,也没有优势.我已经用你这种方法搭出来过,单独实验中效果还可以,看不出什么问题,但接入电路后,电流畸变较厉害,驱动功率大增,正在调整……
能将电流畸变波形贴上看看吗?
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