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反激电源MOS的Vds过高问题

反激电源输出短路后开机,MOS的Vds为什么会很高,而正常开机后短路输出,MOS的Vds确不高,原理上如何解释此现象,谢谢!
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wdm3166
LV.1
2
2011-02-22 11:19
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MYLAPLACE
LV.5
3
2011-02-22 14:09
@wdm3166
**此帖已被管理员删除**

能换个地方发么?

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2011-02-22 14:51

留意帮顶

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2011-02-22 17:46

对这个问题很有兴趣。

楼主可否上传你的测试波形,短路后开机跟开机后再短路的VDS波形

还有需要关注的是变压器的漏感

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hskfly
LV.2
6
2011-02-22 18:06
@心中有冰
对这个问题很有兴趣。楼主可否上传你的测试波形,短路后开机跟开机后再短路的VDS波形还有需要关注的是变压器的漏感

感谢冰版的关注。

由于公司网络限制,无法上传附件,不过我可以描述一下:

1、开机正常后短路输出,波形就是正常工作波形没有了,变成了打嗝,取消后恢复正常;

2、短路输出后开机,Vds会出现很高的波峰群,后面是打嗝;

3、变压器的初级49uH,漏感是1uH,电源输入9~60Vdc,输出15W(12V*1.25A)。

这个现象在反激电源里面很正常,但是很多书籍都没有从原理上如何解释此现象,请冰版分析一下,我做板凳学习。

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2011-02-22 18:37
@hskfly
感谢冰版的关注。由于公司网络限制,无法上传附件,不过我可以描述一下:1、开机正常后短路输出,波形就是正常工作波形没有了,变成了打嗝,取消后恢复正常;2、短路输出后开机,Vds会出现很高的波峰群,后面是打嗝;3、变压器的初级49uH,漏感是1uH,电源输入9~60Vdc,输出15W(12V*1.25A)。这个现象在反激电源里面很正常,但是很多书籍都没有从原理上如何解释此现象,请冰版分析一下,我做板凳学习。[图片]

我试着分析下吧:

1、开机后短路,这个现象由于OCP以及OPP电路的作用,电路处于保护状态,IC的输出脉冲被关闭,故VDS的波形是一条直线。VCC不断重启,所以出现了打嗝

2、要看你是电压模式还是电流模式控制。我暂且就以384X系列的电路来分析吧。

短路后开机,次级的电压很低,一直建立不起来,那么初级的IC会加大占空比,初级的峰值电流会增大,当达到OPP点的电流时,IC内部电路会切掉占空比(这也是看不到很宽的脉冲的原因),这个时候IC的供电不是VCC绕组,而是启动电路

要看短路的位置,因为位置不同对应的压降也不同。

这里面还涉及到变压器的初次级伏秒积以及安匝相等问题,还有一些可能我一时没有想到的因素

3、问你漏感多大,是因为如果漏感足够大的话,VCC电压有可能建立起来,分析方法又不一样了

 

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cheng111
LV.11
8
2011-02-22 18:42
@hskfly
感谢冰版的关注。由于公司网络限制,无法上传附件,不过我可以描述一下:1、开机正常后短路输出,波形就是正常工作波形没有了,变成了打嗝,取消后恢复正常;2、短路输出后开机,Vds会出现很高的波峰群,后面是打嗝;3、变压器的初级49uH,漏感是1uH,电源输入9~60Vdc,输出15W(12V*1.25A)。这个现象在反激电源里面很正常,但是很多书籍都没有从原理上如何解释此现象,请冰版分析一下,我做板凳学习。[图片]

那你可以先看看启动的过程中,VDS的波形...可能是启动时候本来就这样呢?

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2011-02-23 09:06
@hskfly
感谢冰版的关注。由于公司网络限制,无法上传附件,不过我可以描述一下:1、开机正常后短路输出,波形就是正常工作波形没有了,变成了打嗝,取消后恢复正常;2、短路输出后开机,Vds会出现很高的波峰群,后面是打嗝;3、变压器的初级49uH,漏感是1uH,电源输入9~60Vdc,输出15W(12V*1.25A)。这个现象在反激电源里面很正常,但是很多书籍都没有从原理上如何解释此现象,请冰版分析一下,我做板凳学习。[图片]

我也参与一下:

1,先断路再开机,由于辅助供电绕组一直没有输出,芯片供电是由启动电阻来供电的,供电能量不够,所以会一直打嗝。

2,先开机再短路,会出现高的波峰群,高的VDS电压从何而来呢?次级已经被短路了,就是说,没有反射电压了。在进入打嗝模式前的脉冲群,是靠电解电容中储存的能量来供电的。如果电解电容中能量比较多,就会迟些进入打嗝模式。这个需要留意,辅助供电绕组输出电压不要太高,对短路不利。短路后,没有反射电压,那么高的VDS电压只能是变压器漏感和线路杂散电感造成的。漏感能量和杂散电感能量的大小,和其电感量以及峰值电流有关。需要检查PCB布线和变压器漏感,以及峰值电流。

楼主的变压器漏感约为2%,算是在合理范围内。假如PCB布线也算合理,杂散电感也小。那么只剩下一个原因了,电流太大。电流太大的原因,可能是初级侧的限流点设置太高。

另外,请注意,短路输出,假如这个输出引线如果很长,在输出线末端短路的话,那么就相当于线路的杂散电感比较大。

还有就是RCD设计是否合理。C如果太小,缓冲能力是不够的。

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hskfly
LV.2
10
2011-02-23 09:28
@让你记得我的好
我也参与一下:1,先断路再开机,由于辅助供电绕组一直没有输出,芯片供电是由启动电阻来供电的,供电能量不够,所以会一直打嗝。2,先开机再短路,会出现高的波峰群,高的VDS电压从何而来呢?次级已经被短路了,就是说,没有反射电压了。在进入打嗝模式前的脉冲群,是靠电解电容中储存的能量来供电的。如果电解电容中能量比较多,就会迟些进入打嗝模式。这个需要留意,辅助供电绕组输出电压不要太高,对短路不利。短路后,没有反射电压,那么高的VDS电压只能是变压器漏感和线路杂散电感造成的。漏感能量和杂散电感能量的大小,和其电感量以及峰值电流有关。需要检查PCB布线和变压器漏感,以及峰值电流。楼主的变压器漏感约为2%,算是在合理范围内。假如PCB布线也算合理,杂散电感也小。那么只剩下一个原因了,电流太大。电流太大的原因,可能是初级侧的限流点设置太高。另外,请注意,短路输出,假如这个输出引线如果很长,在输出线末端短路的话,那么就相当于线路的杂散电感比较大。还有就是RCD设计是否合理。C如果太小,缓冲能力是不够的。

好版主,您好。

我说的情况和您说的有点相反。

1、先短路后开机才会出现高的波峰群(最大电压输入时最高),然后才进入打嗝模式;

2、先开机后短路(利用电子负载短路)不会出现高的波峰群,只是出现一个尖峰后变成打嗝波形。

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2011-02-23 09:33
@hskfly
好版主,您好。我说的情况和您说的有点相反。1、先短路后开机才会出现高的波峰群(最大电压输入时最高),然后才进入打嗝模式;2、先开机后短路(利用电子负载短路)不会出现高的波峰群,只是出现一个尖峰后变成打嗝波形。
启动电容多大?IC的启动电压和UVLO电压多少?正常工作时,辅助供电绕组电压多少?
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hskfly
LV.2
12
2011-02-23 09:45
@让你记得我的好
启动电容多大?IC的启动电压和UVLO电压多少?正常工作时,辅助供电绕组电压多少?

启动电容:470uF

IC为LM3478:2.97V ≤ VIN ≤ 40V,UVLO 2.85V,辅助绕组电压11V左右

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2011-02-23 09:53
@hskfly
启动电容:470uFIC为LM3478:2.97V≤VIN≤40V,UVLO2.85V,辅助绕组电压11V左右

启动电容这么大?

你还是贴出你的电路图来吧。貌似你这个不是我们常用的IC,可能情况比较特别。

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2011-02-23 10:36
@hskfly
启动电容:470uFIC为LM3478:2.97V≤VIN≤40V,UVLO2.85V,辅助绕组电压11V左右

刚才稍微瞄了一下这个IC的datasheet,如此低的启动电压,又加之是电流模式控制,跟我7楼分析的过程不谋而合

短路开机的脉冲宽度,跟IC的初级电流环的前沿消隐时间以及MOSFET的关断延迟时间有关

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2011-02-23 10:39
@心中有冰
刚才稍微瞄了一下这个IC的datasheet,如此低的启动电压,又加之是电流模式控制,跟我7楼分析的过程不谋而合短路开机的脉冲宽度,跟IC的初级电流环的前沿消隐时间以及MOSFET的关断延迟时间有关
脉冲的个数应该跟你的启动电容大小有关
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hskfly
LV.2
16
2011-02-23 11:10
@心中有冰
脉冲的个数应该跟你的启动电容大小有关
请教一下,如此高的脉冲有什么比较好的方法抑制吗?该脉冲220V(100ms),MOS最大Vds 150V(正常工作时Vds不到150V)。
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2011-02-23 11:17
@hskfly
请教一下,如此高的脉冲有什么比较好的方法抑制吗?该脉冲220V(100ms),MOS最大Vds150V(正常工作时Vds不到150V)。
初级钳位电路采用TVS管比较好
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hskfly
LV.2
18
2011-02-23 11:27
@心中有冰
初级钳位电路采用TVS管比较好
试了一下,用TVS管效果确实明显
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2011-02-23 12:38
@hskfly
试了一下,用TVS管效果确实明显

这就是了

另外你可以试试减少VCC的电容(比如说10uF),启动的脉冲个数是否像我15楼所说的一样减少?

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hskfly
LV.2
20
2011-02-23 13:14
@心中有冰
这就是了另外你可以试试减少VCC的电容(比如说10uF),启动的脉冲个数是否像我15楼所说的一样减少?
现在已经是4.7uF了,整个波峰群是100ms,后面打嗝Vds的也是100ms
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2011-02-23 13:43
@hskfly
现在已经是4.7uF了,整个波峰群是100ms,后面打嗝Vds的也是100ms

那么当初是470uF的时候,波峰群的时间是多少?

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shayu1000
LV.8
22
2011-02-23 13:50
@心中有冰
初级钳位电路采用TVS管比较好
冰哥,什么时候适合使用TVS?根据功率,还是根据尖峰的实际情况?
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2011-02-23 14:24
@shayu1000
冰哥,什么时候适合使用TVS?根据功率,还是根据尖峰的实际情况?

一般来说中小功率的场合,成本比较宽松的情况,可以考虑使用TVS管,毕竟TVS管比电容与电阻的价格要搞不少

大功率电源就不推荐使用TVS管了

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shayu1000
LV.8
24
2011-02-23 14:26
@心中有冰
一般来说中小功率的场合,成本比较宽松的情况,可以考虑使用TVS管,毕竟TVS管比电容与电阻的价格要搞不少大功率电源就不推荐使用TVS管了

昨天听说,正、反激电源60W以上的建议使用TVS,小功率的不适用,不知道是什么原因。

我估计是不是考虑了成本压力

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2011-02-23 15:20
@shayu1000
昨天听说,正、反激电源60W以上的建议使用TVS,小功率的不适用,不知道是什么原因。我估计是不是考虑了成本压力
估计是的,特别是在量大的产品中,几毛钱的成本差别,造成的利润差别相当大
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liuhou
LV.9
26
2011-02-24 08:59
@心中有冰
估计是的,特别是在量大的产品中,几毛钱的成本差别,造成的利润差别相当大
说的极是。
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fkuepfq
LV.4
27
2011-02-24 16:24
酱油
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2011-04-19 20:42
同样的问题我也迷惑过,貌似是辅助绕组电压的问题啊,就是说你的芯片供电得不到 正常的稳定的值所以造成了打嗝吧!可以考虑用用直流电源给芯片供电试试看,应该那样就全部好使了……以上是本人的愚见!
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zhenxiang
LV.10
29
2011-04-20 11:04
@超好心情
同样的问题我也迷惑过,貌似是辅助绕组电压的问题啊,就是说你的芯片供电得不到正常的稳定的值所以造成了打嗝吧!可以考虑用用直流电源给芯片供电试试看,应该那样就全部好使了……以上是本人的愚见!

拜托 看清楚问题再回复好吗,  如果在搞个辅助电源给芯片供电,你是怕他的MOS不坏怎么的

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