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并联使用MOSFET,65KHz,应该用一个图腾柱还是多个图腾柱?

并联的原则是多路尽量对称。MOS管参数,驱动,最好都一样。那么是一个图腾柱驱动多个MOSFET,还是多个图腾柱分别驱动多个MOSFET?

查了一些文章,认为一个图腾柱比较好(驱动电阻分立),因为图腾柱之间的导通时间有差异,对多路的对称不利。

但有些认为应该分别驱动,比如英飞凌公司的Application note.AN-Coolmos-CP-01,一个图腾柱驱动两个被划为“Bad Design”

本人比较悲剧,前天弄了一个双图腾柱驱动双IRFP460的CCM PFC电路,500W正常,1000W烧管;换SPP20N60,照烧。今天又弄了一个单图腾柱(TIP41/42)驱动两IRFP460,500W就烧了。

烧的时候都是烧的G/D/S全部短路。

各位前辈怎么看这个问题?一般是怎样用的?新手在此求教了。

另外,各位前辈能否给个成功的布线图,让在下学习一下。


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rainever
LV.8
2
2011-07-05 08:53

多个图腾柱分别驱动多个MOSFET,我之前发过一个并联帖子。烧管你要调查为什么烧了。最好使用个IC DRIVER,有时候PWM的gate信号电压会过高。


更多MOSFET信息

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sdkfz171
LV.3
3
2011-07-05 12:45
@rainever
多个图腾柱分别驱动多个MOSFET,我之前发过一个并联帖子。烧管你要调查为什么烧了。最好使用个ICDRIVER,有时候PWM的gate信号电压会过高。更多MOSFET信息

您说的是这个帖子?http://bbs.dianyuan.com/topic/671897

看您的图,貌似您是用一个UCC27322驱动两个MOS管。这样也可以吗?

另外,怎样减小并联MOSFET对控制芯片的影响?似乎一个MOSFET不会造成太大影响,两个就会啊。

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rainever
LV.8
4
2011-07-05 14:06
@sdkfz171
您说的是这个帖子?http://bbs.dianyuan.com/topic/671897看您的图,貌似您是用一个UCC27322驱动两个MOS管。这样也可以吗?另外,怎样减小并联MOSFET对控制芯片的影响?似乎一个MOSFET不会造成太大影响,两个就会啊。

http://www.infineon.com/dgdl/IPW60R041C6_2.1_.pdf?folderId=db3a3043163797a6011637d4bae7003b&fileId=db3a304327b897500127f24dd83c3c09

你看这个datasheet有说独立totem pole is recommended.

2个驱动线要短,且一致,gate resistor一样。并联的最大问题是怕不均流。

你最好先查下为什么烧管了,是gate oscillation,还是Vds过高,还是温度,如果是一开电就烧,多半是Vds高了,你去probe一下Vds和gate。别急,慢慢查。当时我也查了很久,driver IC的 grounding不好,gate signal仅在开电瞬间剧烈震荡,会烧管了。

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sdkfz171
LV.3
5
2011-07-05 14:43
@rainever
http://www.infineon.com/dgdl/IPW60R041C6_2.1_.pdf?folderId=db3a3043163797a6011637d4bae7003b&fileId=db3a304327b897500127f24dd83c3c09你看这个datasheet有说独立totempoleisrecommended.2个驱动线要短,且一致,gateresistor一样。并联的最大问题是怕不均流。你最好先查下为什么烧管了,是gateoscillation,还是Vds过高,还是温度,如果是一开电就烧,多半是Vds高了,你去probe一下Vds和gate。别急,慢慢查。当时我也查了很久,driverIC的 grounding不好,gatesignal仅在开电瞬间剧烈震荡,会烧管了。

恩,我的是上电一段时间后烧,这两天查一下。Vds过高有哪些原因,开关状态切换时的Vds振荡?这个是不是要加缓冲电路来解决?

另外,这个DATASHEET里的这句话是什么意思?use of 磁珠 on the gate是什么意思啊,磁珠应该加在什么位置啊?

 

 

 

 

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rainever
LV.8
6
2011-07-05 16:08
@sdkfz171
恩,我的是上电一段时间后烧,这两天查一下。Vds过高有哪些原因,开关状态切换时的Vds振荡?这个是不是要加缓冲电路来解决?另外,这个DATASHEET里的这句话是什么意思?useof磁珠onthegate是什么意思啊,磁珠应该加在什么位置啊?[图片]    

你的gate oscillation的话,就会短时间开关N次,造成Vds问题。弄不好还把diode搞坏。你可以试我那个snubber,主要优点是能均流,我用在1。5和2KW的板上,so far效果还行。

磁珠有很多种阿,有套在mosfet脚上的,也有SMT焊班子上,和gate resistor series一起。

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sdkfz171
LV.3
7
2011-07-05 19:10
@rainever
你的gateoscillation的话,就会短时间开关N次,造成Vds问题。弄不好还把diode搞坏。你可以试我那个snubber,主要优点是能均流,我用在1。5和2KW的板上,sofar效果还行。磁珠有很多种阿,有套在mosfet脚上的,也有SMT焊班子上,和gateresistorseries一起。

请您看看我新的布线吧。Boost PFC电路

Boost电感未画出,不过是接到两个MOS的D极的。

IC用的是ICE2PCS02或UCC28019,8脚为GATE(红圈里的),1脚为GND,两个图腾柱分别驱动两个MOS

您看这样布线可以吗?

另外,您的subber,晚辈在哪里可以看到?

 

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rainever
LV.8
8
2011-07-06 11:06
@sdkfz171
请您看看我新的布线吧。BoostPFC电路Boost电感未画出,不过是接到两个MOS的D极的。IC用的是ICE2PCS02或UCC28019,8脚为GATE(红圈里的),1脚为GND,两个图腾柱分别驱动两个MOS您看这样布线可以吗?另外,您的subber,晚辈在哪里可以看到?[图片] 

我也是新手,布线每什么经验哦。不要那么客气。

信号走哪去了?Q2--〉Q4--〉Q1 ?

在gate resistor上需要反向并联个二极管放电。

就是你找的那个帖子,里面有我的电路。驱动电路和缓冲电路都有。

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sdkfz171
LV.3
9
2011-07-06 15:13
@rainever
我也是新手,布线每什么经验哦。不要那么客气。信号走哪去了?Q2--〉Q4--〉Q1?在gateresistor上需要反向并联个二极管放电。就是你找的那个帖子,里面有我的电路。驱动电路和缓冲电路都有。

是啊,Q1和Q6是MOSFET,Q2/Q4,Q22/Q24是图腾柱三极管,信号线从Gate发出,分两股走到图腾柱的公共B端,三极管的公共E端就连着gate resistor

这个信号线的对称应该没什么问题吧,功率回路的对称性一般要注意哪些?

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sdkfz171
LV.3
10
2011-07-06 15:16
@rainever
我也是新手,布线每什么经验哦。不要那么客气。信号走哪去了?Q2--〉Q4--〉Q1?在gateresistor上需要反向并联个二极管放电。就是你找的那个帖子,里面有我的电路。驱动电路和缓冲电路都有。

红圈里的部分是缓冲电路?这个似乎是二极管的缓冲吧

 

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rainever
LV.8
11
2011-07-06 17:37
@sdkfz171
红圈里的部分是缓冲电路?这个似乎是二极管的缓冲吧[图片] 

是二极管缓冲,兼顾了Vds电压问题,Vds上升变慢,开关损耗降低。

我觉得你的电路还蛮对称得。你还是probe一下Vds和gate信号,还有温度。看看为什么烧管。不然你只能一直怀疑电路结构。

UCC28019的驱动能力挺强的阿,你试下直接连电阻驱动阿。

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sdkfz171
LV.3
12
2011-07-07 06:16
@rainever
是二极管缓冲,兼顾了Vds电压问题,Vds上升变慢,开关损耗降低。我觉得你的电路还蛮对称得。你还是probe一下Vds和gate信号,还有温度。看看为什么烧管。不然你只能一直怀疑电路结构。UCC28019的驱动能力挺强的阿,你试下直接连电阻驱动阿。

测了一些数据,用前一次的电路(不是本帖里发的那个),确实发现了一些问题。

原来的电路,两个SPP20N60C3 并联,前一次测试时用的是S8050/8550图腾柱,而且驱动电阻不一样大(相差1欧),这次换成达灵顿管,阻值也选择了一下。300瓦勉强可以跑了。

没有用任何缓冲电路,驱动电阻并了一个反向的二极管

似乎主要是芯片受到了干扰,但干扰从何而来就不知道了。

下面这个是Vds,关断过程中受到了干扰

 

这个是Vgs

 

合成起来看

 

 

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sdkfz171
LV.3
13
2011-07-07 06:20
@rainever
是二极管缓冲,兼顾了Vds电压问题,Vds上升变慢,开关损耗降低。我觉得你的电路还蛮对称得。你还是probe一下Vds和gate信号,还有温度。看看为什么烧管。不然你只能一直怀疑电路结构。UCC28019的驱动能力挺强的阿,你试下直接连电阻驱动阿。

芯片产生的驱动信号与过图腾柱后的驱动信号

下为芯片产生的驱动信号,上为图腾柱驱动信号。在关断的后半段出现了像波纹一样的东西,不知是怎么产生的。

 

 

两个图腾柱各自产生的驱动信号倒是对称得很

 

 

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sdkfz171
LV.3
14
2011-07-07 06:25
@rainever
是二极管缓冲,兼顾了Vds电压问题,Vds上升变慢,开关损耗降低。我觉得你的电路还蛮对称得。你还是probe一下Vds和gate信号,还有温度。看看为什么烧管。不然你只能一直怀疑电路结构。UCC28019的驱动能力挺强的阿,你试下直接连电阻驱动阿。

不过上面这些东西是结果还是原因就说不清楚了。输入电压低、电流大时,这个电路的功率因数会有点低,以上干扰的出现概率高,输入电压高、电流小时,出现以上干扰的概率就很低。

前面那些图都是在功率因数0.95左右截的,下面两张是在功率因数0.99以上截得。下面为芯片驱动信号,上面为图腾柱驱动信号,出现干扰极少。

 

 

 

 

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sdkfz171
LV.3
15
2011-07-07 06:29
@sdkfz171
不过上面这些东西是结果还是原因就说不清楚了。输入电压低、电流大时,这个电路的功率因数会有点低,以上干扰的出现概率高,输入电压高、电流小时,出现以上干扰的概率就很低。前面那些图都是在功率因数0.95左右截的,下面两张是在功率因数0.99以上截得。下面为芯片驱动信号,上面为图腾柱驱动信号,出现干扰极少。[图片] [图片]   

总结起来看似乎有两方面问题

红圈是芯片驱动里没有的,图腾柱信号里出现了

篮圈是芯片自己不应该产生的信号,当功率因数低时就会出现,不知道是现象还是结果。

 

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sdkfz171
LV.3
16
2011-07-07 06:49
@sdkfz171
总结起来看似乎有两方面问题红圈是芯片驱动里没有的,图腾柱信号里出现了篮圈是芯片自己不应该产生的信号,当功率因数低时就会出现,不知道是现象还是结果。[图片] 

刚刚加载到了500W,发现似乎又不完全是输入电流大小的影响。因为跟刚才300W的比,500W下,有时其输入电流比300W糟糕情况(95%)的输入电流更大,而功率因数仍很高(99.5%)。

300W,功率因数99.5%时,几乎不存在那样的干扰波形,而现在500W时,即便功率因数99.5,那样的干扰波形仍然大量存在。

不敢再往上加功率了。

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rainever
LV.8
17
2011-07-07 09:34
@sdkfz171
测了一些数据,用前一次的电路(不是本帖里发的那个),确实发现了一些问题。原来的电路,两个SPP20N60C3并联,前一次测试时用的是S8050/8550图腾柱,而且驱动电阻不一样大(相差1欧),这次换成达灵顿管,阻值也选择了一下。300瓦勉强可以跑了。没有用任何缓冲电路,驱动电阻并了一个反向的二极管似乎主要是芯片受到了干扰,但干扰从何而来就不知道了。下面这个是Vds,关断过程中受到了干扰[图片] 这个是Vgs[图片] 合成起来看[图片]  

为什么你不把CH1的调好看点哎,不知道最高处,也不见0线。

不过为什么没有驱动信号,Vds会下降?是不是你没加负载测此图时?如果工作在DCM模式下,Vds会振荡。那个驱动信号显然是不对了吧,多了个尖峰

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rainever
LV.8
18
2011-07-07 09:39
@sdkfz171
总结起来看似乎有两方面问题红圈是芯片驱动里没有的,图腾柱信号里出现了篮圈是芯片自己不应该产生的信号,当功率因数低时就会出现,不知道是现象还是结果。[图片] 

那个红色的部分没问题的,很小1V不会开通mosfet的。你加大驱动电阻估计就更小了。

芯片产生的蓝色信号有些奇怪,你可以同时测下feedback信号,看是否关联了。

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sdkfz171
LV.3
19
2011-07-07 09:42
@rainever
为什么你不把CH1的调好看点哎,不知道最高处,也不见0线。不过为什么没有驱动信号,Vds会下降?是不是你没加负载测此图时?如果工作在DCM模式下,Vds会振荡。那个驱动信号显然是不对了吧,多了个尖峰

Vds刚好400V多一点点,屏幕刚好装不下,就差一点。零线就是示波器的下沿,顶峰在示波器上沿一丁点,应该不影响查看吧。

没有驱动信号时Vds却下降是测试中最诡异的一点。不过这个下降似乎是跟驱动信号在那里的波动有关的(我下面用红圈圈出来的),这个肯定是有原因的。测试时带负载了,300W

不知道是DCM还是CCM,一会儿把电感搞大一点试试。

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sdkfz171
LV.3
20
2011-07-07 09:45
@rainever
那个红色的部分没问题的,很小1V不会开通mosfet的。你加大驱动电阻估计就更小了。芯片产生的蓝色信号有些奇怪,你可以同时测下feedback信号,看是否关联了。

我知道了,是Vds振荡导致开关信号出现红圈里的纹波

不知道这种振荡是什么导致的,有没有相关文章可以看看?

蓝色的峰似乎就是芯片受扰了,这个峰出现的次数与功率因数成负相关关系。但不一定是唯一原因。

现在不在实验室,晚上再测~~

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rainever
LV.8
21
2011-07-07 11:12
@sdkfz171
Vds刚好400V多一点点,屏幕刚好装不下,就差一点。零线就是示波器的下沿,顶峰在示波器上沿一丁点,应该不影响查看吧。没有驱动信号时Vds却下降是测试中最诡异的一点。不过这个下降似乎是跟驱动信号在那里的波动有关的(我下面用红圈圈出来的),这个肯定是有原因的。测试时带负载了,300W不知道是DCM还是CCM,一会儿把电感搞大一点试试。

因为mosfet off的时候,Vds处会ring,能查看最好。

有负载还出诡异波形,呵呵。你试下直接驱动把

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sdkfz171
LV.3
22
2011-07-11 21:11
@rainever
那个红色的部分没问题的,很小1V不会开通mosfet的。你加大驱动电阻估计就更小了。芯片产生的蓝色信号有些奇怪,你可以同时测下feedback信号,看是否关联了。

打样中,暂时没有管并联,直接用大MOS管做到了1.5KW。我想请教一下芯片本身的问题,上电时应该先上主电路的电还是先上芯片的电?如果先上芯片的电,那软启动的意义在哪里?

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rainever
LV.8
23
2011-07-14 08:49
@sdkfz171
打样中,暂时没有管并联,直接用大MOS管做到了1.5KW。我想请教一下芯片本身的问题,上电时应该先上主电路的电还是先上芯片的电?如果先上芯片的电,那软启动的意义在哪里?
先上芯片的电(通常的15V/24V),软启动就一个延时吧。电流先过的NTC,然后relay闭合,bypass NTC。还有若设置了上电欠压保护的亦需要延时启动芯片。
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sdkfz171
LV.3
24
2011-07-14 10:24
@rainever
先上芯片的电(通常的15V/24V),软启动就一个延时吧。电流先过的NTC,然后relay闭合,bypassNTC。还有若设置了上电欠压保护的亦需要延时启动芯片。

这个我不大理解。貌似datasheet对ICE2PCS的软启动解释是:在输出电压达到设定值的83%之前,用30UA的电流给电压补偿网络充电,C4一般是1uF或数个uF,如果先上芯片的电,30uA的电流,岂不是几十个毫秒就把补偿网络的电压冲上去了?那么再上主电路的电时,软启动又表现在哪里呢?

 

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rainever
LV.8
25
2011-07-14 13:58
@sdkfz171
这个我不大理解。貌似datasheet对ICE2PCS的软启动解释是:在输出电压达到设定值的83%之前,用30UA的电流给电压补偿网络充电,C4一般是1uF或数个uF,如果先上芯片的电,30uA的电流,岂不是几十个毫秒就把补偿网络的电压冲上去了?那么再上主电路的电时,软启动又表现在哪里呢?[图片] 

几十个毫秒就把补偿网络的电压冲上去了没错。

通常PFC电路,如果你没有设置NTC控制inrush current的话,一开电就同时上电了,芯片需要等VCC倒了15V开始工作。但是当vcc倒了15的时候,OUTPUT顶多就是你的INPUT VALUE,此时你的Vsense远低于Vcomp-ref, so VCOMP is going to increase the duty cycle very fast, maybe sudden D=90%, this will cause great increment of input current, then may spoil device outside. with soft-start, this one acts as controlling duty cycle, due to  "force the voltage at this pin to rise linearly." so the input current rises linerly.

公司的微软品引发真的超级难用。。。。我的理解也不全面

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