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大功率升降压DC-DC变换问题求助

功率12KW,DC-DC电源.输入DC300V-600V,输出要求DC330V,查阅了些资料包括论坛里面的资料,自己采用了全桥结构,管子用的是150A的IGBT,变压器变比为1:1.2,驱动频率为20K,316J驱动,死区约3uS,想通过同时改变上下桥的占空比来实现升降压.现在发现的问题是在升压阶段也就是占空比较大的时候,管子的工作温度正常约50度左右.随着输入电压的升高,占空比减小到占空比30%的时候,IGBT的温度就急剧上升到危险区域.
后来为了进行对比,将下桥占空比固定50%不变,单独调整上桥的占空比,效果稍微好些,上桥占空比到20%的时候管子的温度也会急剧上升.
这种状况造效率急剧下降.变压器做过150%的带载实验,线圈温度和磁芯温度正常.



请教各位高手,我的主电路拓扑这种方案可行否?还是控制方式有问题,想改成移相控制不知道效果好些不?还有就是如果这种拓扑方案是不合理的,这个功率级别的采取哪种主电路拓扑比教好?

自己感觉降频率可能会有些效果.频率变了变压器线圈也得变,害怕发热受不了.要求只能用风冷.
IGBT的吸收电路用了最简单的C缓冲电路 如下图所示.

由于自己刚涉足电源方面,有些东西说的还不是很明白,各位还需要什么信息,请告之,我会及时补充.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/84/320401261062346.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
2
2009-12-17 20:26
下桥固定50%占空比,上桥驱动脉宽占空比较小的时,变压器的输入电流和电压波形,通道1为电压,通道二为电流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/84/320401261052803.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
3
2009-12-17 20:28
最大占空比时候的波形,顺便补充下,变压器次级输出直接用二极管DSEI2*101全桥整流,然后用1000uF电容滤波,负载为电阻丝制作的假负载!

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/84/320401261052925.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
4
2009-12-17 23:16
通道一为上桥壁驱动波形,由于负压采用的是稳压管方式,感觉负压能力不够.IGBT关断过程的那个台阶实际宽度约800ns,不知道这个宽度正常否?IGBT为SKM150GB128DE,驱动电路见下图.

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/84/320401261062969.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/84/320401261062979.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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mknj
LV.7
5
2009-12-18 09:16
@阿魔
通道一为上桥壁驱动波形,由于负压采用的是稳压管方式,感觉负压能力不够.IGBT关断过程的那个台阶实际宽度约800ns,不知道这个宽度正常否?IGBT为SKM150GB128DE,驱动电路见下图.[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/84/320401261062969.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[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/84/320401261062979.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
第一:IGBT要用负压关断
第二:IGBT要加吸收回路
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阿魔
LV.3
6
2009-12-18 12:06
@mknj
第一:IGBT要用负压关断第二:IGBT要加吸收回路
用5.1V的稳压管在测量驱动空载输出的时候有-5V的负压,加在IGBT之后负压减小,现在正在单独加个负电源加上面看看.关于吸收 曾经用过RCD 47欧  330P  二极管是 DSEI30A-1200V的,发生了炸管,所以我把吸收去掉了.
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lizlk
LV.10
7
2009-12-18 17:31
@阿魔
用5.1V的稳压管在测量驱动空载输出的时候有-5V的负压,加在IGBT之后负压减小,现在正在单独加个负电源加上面看看.关于吸收曾经用过RCD47欧  330P  二极管是DSEI30A-1200V的,发生了炸管,所以我把吸收去掉了.
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.
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阿魔
LV.3
8
2009-12-18 21:57
@lizlk
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.
我明天按照您说的改进下,看看驱动波形!多谢指点.我会把改进后的结果及时反馈!
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jwq1125
LV.1
9
2009-12-19 16:29
@lizlk
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.
高手,我在做一个用topswitch 246y的反激开关电源,多输出,在钳位电路用了二极管,TVS,和R,C,现在就是不知道R,C该如何选择,参数值怎么计算,还有就是反馈回路选择了基本型,不知道电阻如何计算,希望帮我看一下,十分感谢,,
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阿魔
LV.3
10
2009-12-19 18:56
@lizlk
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.
多谢昨天的指点,稳压管并上100n的电容后,驱动的负压明显改善,后来看了看EXB841的驱动,其内部稳压管的确并有电容.今天又试了试电路,效果有所改善,IGBT的发热量减少.今天带载的驱动波形下面会一一贴出,下桥臂的波形我看还比较正常,下桥的占空比是固定50%,但是上桥壁的再下降过程中的那段停滞不知道到底是否正常?如果不正常是有可能是因为什么原因引起的?我的变压器初级的漏感测量值(次级全部短路)为4.6uH,次级是三路独立的线圈,漏感基本都是23uH.隔直电容30uF,现在的负载为电阻丝,电感量每一路都在200uH左右!

这个为上桥的完整波形!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/84/320401261220186.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
11
2009-12-19 18:57
@lizlk
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.
上桥驱动前沿放大波形!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/84/320401261220255.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
12
2009-12-19 18:58
@lizlk
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.
上桥驱动下降沿 放大!那段750ns,5V左右的台阶,一直很迷茫!这段时间基本保持不变,占空比最大的时候也是这样!

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/84/320401261220314.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
13
2009-12-19 19:04
@lizlk
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.
这个事下桥的波形,分别是全波形,上升沿,下降沿!
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/84/320401261220661.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/84/320401261220668.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/84/320401261220673.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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lizlk
LV.10
14
2009-12-21 09:24
@阿魔
这个事下桥的波形,分别是全波形,上升沿,下降沿![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/84/320401261220661.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[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/84/320401261220668.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[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/84/320401261220673.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
看样子是316发生了饱和检测的问题了,可以看看抗饱和检测电路有无异常.仔细调整一下316的输出到饱和检测的二极管中的电阻和电容.
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2011-08-17 21:48
@lizlk
看样子是316发生了饱和检测的问题了,可以看看抗饱和检测电路有无异常.仔细调整一下316的输出到饱和检测的二极管中的电阻和电容.
学习了
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2011-08-17 23:48
@lizlk
你先不要管吸收的问题,在你的5.1v二极管上并联0.1uf的电容,还有你的PWM在上沿有强烈的过冲现在,这种过冲不可忽视,建议加大一点你的G极电阻.

我也对栅极电压的过冲有些疑问。在我的调试过程中也出现这个现象,负载轻的时候,米勒平台很平坦,当负载加重,驱动波形在米勒平台前的过冲就很明显,驱动波形的下降倒是很好的。虽然好像没有影响什么,但是这个总感觉是个不好的波形。

至于加大g极电阻,那不是会增大开关时间。如果一定要这样做,相比增大gs电容,哪种做法更好呢?

多谢指点,需要的话,明天发波形上来

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