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全桥电路中滞后臂总烧,高手指点!

我在做一个1000W的电源,调试中发现滞后臂的MOSFET  IRFP31N50L烧坏,不知道为什么,请高手指点,我带了一个100W的负载,是不是负载太轻的原因!导致滞后臂的ZVS条件不够!如果加负载可不可以解决!
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2008-05-05 14:09
换掉被烧坏的MOSFET之后,我给后级的负载加170W,但是运行一段时间之后,发现滞后桥臂的MOSFET发热非常厉害,而超前桥臂发热一般,我的谐振电感的值为 15.9-18.7uH,电容的值为0.47uH.请高手帮忙支招,我该如何解决这个问题.全桥拓扑采用移相全桥.
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laoxue
LV.4
3
2008-05-05 14:16
@cailiang00
换掉被烧坏的MOSFET之后,我给后级的负载加170W,但是运行一段时间之后,发现滞后桥臂的MOSFET发热非常厉害,而超前桥臂发热一般,我的谐振电感的值为15.9-18.7uH,电容的值为0.47uH.请高手帮忙支招,我该如何解决这个问题.全桥拓扑采用移相全桥.
不知道你设计的移相软开关电源软开关范围是多少,一般能达到20%负载下能实现软开关就不错了,你带100w的负载,即10%的负载,应该不在软开关范围内,你可以看一下波形,看滞后臂是否实现软开通?另外,你的栅极电阻取多大?DS波形如何,看来你外加谐振电感了,请问是饱和电感吗?谢谢!
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laoxue
LV.4
4
2008-05-05 14:24
@laoxue
不知道你设计的移相软开关电源软开关范围是多少,一般能达到20%负载下能实现软开关就不错了,你带100w的负载,即10%的负载,应该不在软开关范围内,你可以看一下波形,看滞后臂是否实现软开通?另外,你的栅极电阻取多大?DS波形如何,看来你外加谐振电感了,请问是饱和电感吗?谢谢!
另外,你给出信息还不够全面,如:输入电压范围,输出电压及电流,变压器变比,是ZVS还是ZVZCS,测试条件、设计时要求的软开关范围等.

另外你的移相全桥是基本型,还是改进型?控制芯片是UC3879/95还是其它?

如果超前臂不热,说明你的驱动电路应该没有问题,我认为应该确认一下是否较好的实现了软开关,全桥做1000W不算大.
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2008-05-05 15:47
@laoxue
另外,你给出信息还不够全面,如:输入电压范围,输出电压及电流,变压器变比,是ZVS还是ZVZCS,测试条件、设计时要求的软开关范围等.另外你的移相全桥是基本型,还是改进型?控制芯片是UC3879/95还是其它?如果超前臂不热,说明你的驱动电路应该没有问题,我认为应该确认一下是否较好的实现了软开关,全桥做1000W不算大.
非常感谢楼上的高手的帮忙,下面简单介绍一下我的参数:
开关频率:200K
输入电压:385V
输出电压:48V
控制方式:PSC FB ZVS-PWM
下面我给出原理图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/65/2504931209973649.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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laoxue
LV.4
6
2008-05-05 16:16
@cailiang00
非常感谢楼上的高手的帮忙,下面简单介绍一下我的参数:开关频率:200K输入电压:385V输出电压:48V控制方式:PSCFBZVS-PWM下面我给出原理图[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/65/2504931209973649.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
输入电压范围多少?相比较而言,输入电压高,滞后臂更不容易实现软开通.

后级整流什么模式?有没有滤波电感?如有什么接法?在滞后臂开关时副边电感能反射到原边吗?这对你的软开关范围有很大的影响.

做软开关没有好的示波器看波形是很难做好的.
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2008-05-05 16:23
@laoxue
输入电压范围多少?相比较而言,输入电压高,滞后臂更不容易实现软开通.后级整流什么模式?有没有滤波电感?如有什么接法?在滞后臂开关时副边电感能反射到原边吗?这对你的软开关范围有很大的影响.做软开关没有好的示波器看波形是很难做好的.
输入电压的范围是85V-265V,后级的整流模式采用全桥整流,有滤波电感.你能不能留下您的联系方式,比如QQ,我们目前的方案是一款数字电源,用TI的DSP实现的,目前功能已经实现,就是轻载时滞后臂发热比较大,如果您感兴趣的话我们可以好好沟通一下.我的QQ14324341.邮箱:cail@dspchina.com
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laoxue
LV.4
8
2008-05-05 16:28
@laoxue
输入电压范围多少?相比较而言,输入电压高,滞后臂更不容易实现软开通.后级整流什么模式?有没有滤波电感?如有什么接法?在滞后臂开关时副边电感能反射到原边吗?这对你的软开关范围有很大的影响.做软开关没有好的示波器看波形是很难做好的.
图片太小了,参数一点也看不清,驱动那好像应该是慢开快关,另外,主变原边既串有电感,也有电容,不知道电感的主要作用是不是拓展滞后臂的软开关范围?电容的作用是否仅仅起隔直的作用?

是参考TI的文档做的吗?
还有,看你的其它帖子你是用dsp编程实现移相软开关控制的?
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2008-05-05 16:29
不管滞后桥臂如何实现软开关困难,都不至于会烧毁滞后桥臂的!
有无散热片?贴一下滞后桥臂的上、下管的驱动波形,有无共通存在?是不是轻载、重载都会烧毁?...这种问题,建议还是要多测波形,一步一步查

如果想偷懒,就打电话让TI的FAE过去嘛,呵呵
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cailiang00
LV.2
10
2008-05-05 16:33
@laoxue
图片太小了,参数一点也看不清,驱动那好像应该是慢开快关,另外,主变原边既串有电感,也有电容,不知道电感的主要作用是不是拓展滞后臂的软开关范围?电容的作用是否仅仅起隔直的作用?是参考TI的文档做的吗?还有,看你的其它帖子你是用dsp编程实现移相软开关控制的?
电感的作用是否拓展滞后臂的软开关范围,我说不清楚,电容确实是起隔直,防止变压器偏磁.这个方案是参考TI的文档做的.移相软开关是通过DSP编程实现的,前级的PFC也是数字控制!
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laoxue
LV.4
11
2008-05-05 16:41
@cailiang00
输入电压的范围是85V-265V,后级的整流模式采用全桥整流,有滤波电感.你能不能留下您的联系方式,比如QQ,我们目前的方案是一款数字电源,用TI的DSP实现的,目前功能已经实现,就是轻载时滞后臂发热比较大,如果您感兴趣的话我们可以好好沟通一下.我的QQ14324341.邮箱:cail@dspchina.com
抱歉,我这用不了QQ.
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laoxue
LV.4
12
2008-05-05 16:44
@cailiang00
电感的作用是否拓展滞后臂的软开关范围,我说不清楚,电容确实是起隔直,防止变压器偏磁.这个方案是参考TI的文档做的.移相软开关是通过DSP编程实现的,前级的PFC也是数字控制!
斜阳古道说的有道理,实测一下,看你的滞后臂开关情况,这个最有说服力,即使完全在硬开关模式,这些小的负载也不至于烧管子.
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cailiang00
LV.2
13
2008-05-05 16:45
@斜阳古道
不管滞后桥臂如何实现软开关困难,都不至于会烧毁滞后桥臂的!有无散热片?贴一下滞后桥臂的上、下管的驱动波形,有无共通存在?是不是轻载、重载都会烧毁?...这种问题,建议还是要多测波形,一步一步查如果想偷懒,就打电话让TI的FAE过去嘛,呵呵
非常感谢楼上高手的教诲,小弟目前也是刚刚涉足电源领域,我们这边主要关注数字电源,以前的重点更多在DSP这端,对于电源的理论和调试经验非常欠缺,还请高手们多多帮忙,并且也希望我们有合作的机会!
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laoxue
LV.4
14
2008-05-06 09:39
@cailiang00
非常感谢楼上高手的教诲,小弟目前也是刚刚涉足电源领域,我们这边主要关注数字电源,以前的重点更多在DSP这端,对于电源的理论和调试经验非常欠缺,还请高手们多多帮忙,并且也希望我们有合作的机会!
http://bbs.dianyuan.com/topic/164
看看这个,可能对你有帮助.
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cailiang00
LV.2
15
2008-05-06 15:17
@laoxue
http://bbs.dianyuan.com/topic/164看看这个,可能对你有帮助.
谢谢楼上的帮助,帖子已经阅读.
昨天跟朝阳电源的一位工程师沟通之后,他给我的解释是,一般ZVS在负载加到50%的时候效果才会比较明显,在负载低于50%的时候,滞后桥臂发热是一种正常的现象,当负载越加越大的时候,滞后桥臂的温升不会比超前臂大很多.我们下一步着手对其进行大负载的调试,测试整个数字电源的性能参数,希望各位前辈给与关注和帮助.
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laoxue
LV.4
16
2008-05-07 08:42
@cailiang00
谢谢楼上的帮助,帖子已经阅读.昨天跟朝阳电源的一位工程师沟通之后,他给我的解释是,一般ZVS在负载加到50%的时候效果才会比较明显,在负载低于50%的时候,滞后桥臂发热是一种正常的现象,当负载越加越大的时候,滞后桥臂的温升不会比超前臂大很多.我们下一步着手对其进行大负载的调试,测试整个数字电源的性能参数,希望各位前辈给与关注和帮助.
这么高的频率,管子如果在硬开关状态下,发热量应该比较大,管子能否抗住就看余量和散热条件了.


有条件多向你学习,期待你的结果.
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cailiang00
LV.2
17
2008-05-08 14:31
通过这几天对移相全桥软开关的进一步研究,基本明白其创建ZVS的原理,拿出来与大家分享,希望大家指正,起个抛砖引玉的作用!
1、ZVS的实现实际上在上下桥臂切换的死区时间中完成的,由于超前臂在相互转换时,变压器原边处于能量传送阶段,输出的滤波电感相当与谐振电感串联,因此原边的等效电感变大,非常容易满足ZVS条件.
2、滞后臂相互转换时变压器副边处于续流阶段,原边仅仅依靠谐振电感储能来实现ZVS,因此滞后臂不易满足ZVS条件,不过可以通过增大谐振电感来做补偿,不过这样需要以损失占空比作为牺牲.而根据实现ZVS的条件:谐振电感存储的能量必须大于谐振电容的能量,而谐振电感存储的能量P=L*I*I,因此当负载增大时,滞后臂也将更容易实现ZVS.
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2008-05-08 17:49
@cailiang00
通过这几天对移相全桥软开关的进一步研究,基本明白其创建ZVS的原理,拿出来与大家分享,希望大家指正,起个抛砖引玉的作用!1、ZVS的实现实际上在上下桥臂切换的死区时间中完成的,由于超前臂在相互转换时,变压器原边处于能量传送阶段,输出的滤波电感相当与谐振电感串联,因此原边的等效电感变大,非常容易满足ZVS条件.2、滞后臂相互转换时变压器副边处于续流阶段,原边仅仅依靠谐振电感储能来实现ZVS,因此滞后臂不易满足ZVS条件,不过可以通过增大谐振电感来做补偿,不过这样需要以损失占空比作为牺牲.而根据实现ZVS的条件:谐振电感存储的能量必须大于谐振电容的能量,而谐振电感存储的能量P=L*I*I,因此当负载增大时,滞后臂也将更容易实现ZVS.
呵呵,总结得不错
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