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介绍一种防直通电路

这款防直通电路是我自己做的,电路很简单但很实用,我一直在用。

它能有效防止上电后cpu没完成复位没有完成几十毫秒这段时间,CPU还没有形成逻辑控制电压时,对后级电路的保护。

它的原理是,光藕的输入端反向并联,当一只光藕有正向电压开通时,另外一只光藕的输入电压必然是反向是关闭的。

而且,这样的也法也起到光藕输入端的保护效果,防止强干扰形成的负脉冲尖峰损坏光藕输入。

或许有人说,从常识来讲,在程序里面,或者控制芯片在逻辑上都能做到开启一个光藕时主动关闭另外一个光藕。

但在实际应用中,比如大功率半桥或全桥,有电流超前情况时,干扰电流能在长度几厘米内阻仅几毫欧的导线上,产生几十或上百伏的压降,时间很短,可能只有几十ns,这个时候,任何逻辑控制都是失效的。

这个图是在做全桥LLC,实验时抓拍的电流超前,在导线上形成的干扰压降。最下面蓝色是接地线,探头连在离地线稍远几厘米的位置。这段导线的电阻几乎测量不到,最多几十毫欧,按道理应该根本测量不到电压的。

但是在电流超前,上下管关闭的瞬间,都会形成强烈的干扰电流,干扰电流在导线上产生的峰值电压高达13V,简单换算一下,干扰电流峰值超过100A,持续脉宽不到0.5us。

当然这个驱动是不理想的,它的上升沿和下降沿不够陡,这里只是为了分析干扰特性故意做上升下降率的波形。

这个干扰波形平时应该是看不到的,当出现电流超前产生这种很强的瞬间干扰时,电路基本是炸机了。

在做硬开关全桥时,虽然初级线圈没有谐振电容,但 是输出整流部分的电容也会形成等效谐振,即使初级部分是硬开关,综合因素最后也会产生LLC振荡的相关特性,如果控制不好也会存在电流超前问题。

最后这张图是做20KW测试的时候波形图,母线电压616V,工作频率40KHZ,它在电流超前时仍能稳定工作。图中产生了非常强烈的上百A的瞬时电流干扰,仍不影响电路的工作稳定性,完全没有直通情况。

这张图是用单个全桥LLC电路单变压器做35KW功率测试时候功率计,因为单个功率计最大测量功率是20KW,这里用两个功率计并联,完成35KW的功率测试。

做35KW实验时,变压器用双EE85磁芯并联实现,一直用它做20KW测试,用它工作到35KW时,仍然正常。初级绕组和次级绕组各7圈,电感量约50uH左右。

最后说明一点是,上面的防直通电路图,仅是示意图,实际工作中,它的驱动能力是远远不够的。

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2021-09-15 16:56

跑题了,哥, 怎么防呢?没说,

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鲁珀特
LV.4
3
2021-09-16 19:50

感谢分享,有机会试试。

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bake_ql
LV.5
4
2021-09-16 22:58

硬件实现的更可靠,但是cost会高

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2021-09-17 09:47

这种硬件防直通的方法还是非常有效的,错误的逻辑输入也不会发生不直通,下图是等效逻辑图

如果是用在自举电路上的也可以用三极管来实现防直通电路,成本更低一些

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LV.1
6
2021-09-18 10:10

这样的话就没有死区 了 两个管子 没有 同时关闭 的 时间   会不会很危险  不过因为  是软开关    达到谐振附近    关闭 和开启能量很小   可能 问题不大

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飞翔2004
LV.10
7
2021-09-18 10:32
@七
这样的话就没有死区了两个管子没有同时关闭的时间  会不会很危险 不过因为 是软开关  达到谐振附近  关闭和开启能量很小  可能问题不大

H桥直通很危险,现在也有很多单片机可以避免死区的PWM,但是这个时间也不能无限长,否则会影响效率。

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iszjt
LV.5
8
2021-09-27 10:53

包括上桥臂电路和下桥臂电路,所述的上桥臂电路和下桥臂电路分别均包括依次连接的前级校准电路、MOS管互锁电路、电平转换电路、RC时间调节电路和后级校准电路,所述的上桥臂电路中的MOS管互锁电路和下桥臂电路的MOS管互锁电路连接。

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2021-09-27 17:15
@七
这样的话就没有死区了两个管子没有同时关闭的时间  会不会很危险 不过因为 是软开关  达到谐振附近  关闭和开启能量很小  可能问题不大

igbt_H和igbt_L信号由单片机产生,所以死区、同时关闭时间可以任意设置,这个电路只是硬件防直通用。

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zhgr
LV.5
10
2021-10-21 15:52

厉害,功率管是IGBT吧!方便告知是采用哪个品牌的

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