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请教buck同步整流电路,开关时的尖峰问题

   

                                            主电路和驱动电路

上图为主电路及驱动电路,主电路同步整流buck,驱动芯片为HIP6601,输出两路互补的驱动信号,分别驱动Q1、Q2。

实际得到的Phase那点波形有尖峰,而且输入电压在开关开通关断时也有尖峰。而且负载电流越大,尖峰越大。

通道1为Q1驱动、通道2为Q2驱动、通道3为phase那点波形,通道4为输入电压波形。

 

            负载5A时的波形

  

                                       负载10A时波形

输入电源的带载能力还是足够的。请问大家尖峰导致的原因,还有如何解决?谢谢大家

 

 

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cheng111
LV.11
2
2011-11-23 19:09
应该是你VIN到Q1的D脚电感导致的。
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四夕
LV.3
3
2011-11-23 19:14
@cheng111
应该是你VIN到Q1的D脚电感导致的。

是线路的杂散电感吗?VIN到Q1的D脚已经尽可能减小了,而且加大了输入电容,效果也不是很好。开关管Q1上架RC缓冲电路会对这个起作用吗?

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cheng111
LV.11
4
2011-11-23 19:21
@四夕
是线路的杂散电感吗?VIN到Q1的D脚已经尽可能减小了,而且加大了输入电容,效果也不是很好。开关管Q1上架RC缓冲电路会对这个起作用吗?
应该是杂散电感导致。那你在输入端使用CLC滤波吧。加一个电感可能就好了。
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chchchcxt
LV.2
5
2011-11-23 19:28
建议你看看 电力电子技术上的一篇文章    “抑制Buck电路同步整流管漏极尖峰的方法”cnki可下载
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四夕
LV.3
6
2011-11-23 19:29
@cheng111
应该是杂散电感导致。那你在输入端使用CLC滤波吧。加一个电感可能就好了。

输入端CLC滤波?没见到过输入端这样的,原来不就是因为线路的杂散电感,clc再加个L的话会不会波形畸变更严重,而且这个clc参数怎么确定那?麻烦了

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四夕
LV.3
7
2011-11-23 19:34
@chchchcxt
建议你看看电力电子技术上的一篇文章   “抑制Buck电路同步整流管漏极尖峰的方法”cnki可下载
已下载在看,试试里面的方法,不知道效果怎么样...谢谢
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cheng111
LV.11
8
2011-11-23 19:46
@四夕
输入端CLC滤波?没见到过输入端这样的,原来不就是因为线路的杂散电感,clc再加个L的话会不会波形畸变更严重,而且这个clc参数怎么确定那?麻烦了
L只要一个很小的电感就行,滤除电源对输入的影响。能过大电流。看你手上有上面先测试一下。
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四夕
LV.3
9
2011-11-23 20:33
@cheng111
L只要一个很小的电感就行,滤除电源对输入的影响。能过大电流。看你手上有上面先测试一下。
我试试吧,谢谢了
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xzszrs
LV.11
10
2011-11-24 12:32

主开关管截止后,续流电感由于自感,产生很高的反压,由于续流MOS及其寄生二极管导通的滞后,这个反电压不能及时形成回路就产生了尖峰。降低尖峰的办法有:

 1.缩短和加粗续流回路的路径;

2.减小死区时间;

3.加入RC吸收;

4.在续流MOS上并联肖特基或超快恢复。

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ttkx365
LV.5
11
2011-11-24 12:58
IC对MOSFET的Vgs驱动电压是多少的,再看看选的MOSFET的Vgs是多少的。
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四夕
LV.3
12
2011-11-24 14:22
@ttkx365
IC对MOSFET的Vgs驱动电压是多少的,再看看选的MOSFET的Vgs是多少的。
IC对MOS管的Vgs驱动电压是12V,MOS管是2SK3919,当VGS = 10 V, Id = 32 A,MOSFET的Gate to Source Voltage (VDS = 0 V) VGSS ±20 V
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ttkx365
LV.5
13
2011-11-24 14:30
@四夕
IC对MOS管的Vgs驱动电压是12V,MOS管是2SK3919,当VGS=10V,Id=32A,MOSFET的GatetoSourceVoltage(VDS=0V)VGSS±20V
2SK3919是什么封装的?另外图上没有看见用续流二极管。
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四夕
LV.3
14
2011-11-24 14:32
@ttkx365
2SK3919是什么封装的?另外图上没有看见用续流二极管。
2SK3919 是TO-252也就是D-PAK封装吧,续流mos管没有并联续流二极管,用mos管代替二极管续流
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ttkx365
LV.5
15
2011-11-24 14:47
@四夕
2SK3919是TO-252也就是D-PAK封装吧,续流mos管没有并联续流二极管,用mos管代替二极管续流
靠MOSFET内部的二极管不能代替续流二极管的,但这只影响效率,不影响驱动波形的。再查查这个2SK3919的Qg是多少?
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2011-11-24 14:49
这种现象是正确电路反应,只是大小不一样,只需将Q2并10----100PF电容即可,但是这样会降低效率,你可以将Q2用恢复时间快的还有就是在Q1的GATE加一限流试一下。
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四夕
LV.3
17
2011-11-24 15:00
@xzszrs
主开关管截止后,续流电感由于自感,产生很高的反压,由于续流MOS及其寄生二极管导通的滞后,这个反电压不能及时形成回路就产生了尖峰。降低尖峰的办法有: 1.缩短和加粗续流回路的路径;2.减小死区时间;3.加入RC吸收;4.在续流MOS上并联肖特基或超快恢复。

谢谢您的回答。我想问一下,为什么对输入电压的影响那么大?而且在开关导通关断时的尖峰不一样。

2减小死区时间估计不行了,这个芯片内部是固定的,而且没办法改。

3.加入RC吸收;是在续流mos管上添加RC,还是主管上加?

4.在续流MOS管家并联肖特基二极管试了下,没什么效果。

 

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四夕
LV.3
18
2011-11-24 15:05
@ttkx365
靠MOSFET内部的二极管不能代替续流二极管的,但这只影响效率,不影响驱动波形的。再查查这个2SK3919的Qg是多少?

您的意思是在续流MOS管上在并联一个肖特基二极管了?我试了下,没有什么效果。2SK3919的Qg=42nc

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四夕
LV.3
19
2011-11-24 15:09
@kellysun761201
这种现象是正确电路反应,只是大小不一样,只需将Q2并10----100PF电容即可,但是这样会降低效率,你可以将Q2用恢复时间快的还有就是在Q1的GATE加一限流试一下。
在续流MOS上只加电容,不加R了?还有想问您一下,为什么输入电压在开关开通关断时影响也这么大
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ttkx365
LV.5
20
2011-11-24 15:15
@四夕
您的意思是在续流MOS管上在并联一个肖特基二极管了?我试了下,没有什么效果。2SK3919的Qg=42nc
如果示波器探头正常,这样的波形基本属于正常范围。还有电路的频率是多少?有没有超过IC的指标使用?Qg=42nC虽然不算大,但也不小了,可以试试25~30左右的(Q2)。
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四夕
LV.3
21
2011-11-24 15:33
@ttkx365
如果示波器探头正常,这样的波形基本属于正常范围。还有电路的频率是多少?有没有超过IC的指标使用?Qg=42nC虽然不算大,但也不小了,可以试试25~30左右的(Q2)。

开关频率500K,没有超过驱动IC的指标。那我就换换MOS管试试,还有您能帮我分析下,为什么对输入电压的影响也那么大吗,在开关开通关断时有上下的尖峰。谢谢了

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ttkx365
LV.5
22
2011-11-24 15:46
@四夕
开关频率500K,没有超过驱动IC的指标。那我就换换MOS管试试,还有您能帮我分析下,为什么对输入电压的影响也那么大吗,在开关开通关断时有上下的尖峰。谢谢了
不了解供电电源是什么类型的,如果是开关电源,那么这个电源的瞬态响应可能不是很好。当然前提是变换器本身的输入电容是足够的。
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ncy231
LV.7
23
2011-11-24 16:18
@ttkx365
2SK3919是什么封装的?另外图上没有看见用续流二极管。
楼上,是同步整流的哦
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267003522
LV.2
24
2011-11-24 19:43

输入波形异常可能是因为输入电容不够,加几颗电容吧.....

phase点负压尖峰可能是电流续流在mos bodydiode上的压降

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cheng111
LV.11
25
2011-11-24 20:11
@四夕
我试试吧,谢谢了
现在情况怎么样呢?
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cheng111
LV.11
26
2011-11-24 20:15
@xzszrs
主开关管截止后,续流电感由于自感,产生很高的反压,由于续流MOS及其寄生二极管导通的滞后,这个反电压不能及时形成回路就产生了尖峰。降低尖峰的办法有: 1.缩短和加粗续流回路的路径;2.减小死区时间;3.加入RC吸收;4.在续流MOS上并联肖特基或超快恢复。
应该是电流的快速变化导致的,如果在输入加电感应该就可以了。
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cheng111
LV.11
27
2011-11-24 20:17
@四夕
在续流MOS上只加电容,不加R了?还有想问您一下,为什么输入电压在开关开通关断时影响也这么大
在输入电压上有电压瞬时变化,就有干扰的。所以加电感。
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四夕
LV.3
28
2011-11-24 20:33
@cheng111
应该是电流的快速变化导致的,如果在输入加电感应该就可以了。

我加了个0.68uH的电感好像没啥作用...这个要加多大的电感

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cheng111
LV.11
29
2011-11-24 20:34
@四夕
我加了个0.68uH的电感好像没啥作用...这个要加多大的电感
你是在两个电容之间加的不?希望可以看看你的PCB班。
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四夕
LV.3
30
2011-11-24 20:45
@cheng111
你是在两个电容之间加的不?希望可以看看你的PCB班。

 

这是主电路和驱动电路,画的不好,希望多指点 。您要加的电感电容是外接的,接到板子外面了

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zq2007
LV.11
31
2011-11-24 20:46
@四夕
谢谢您的回答。我想问一下,为什么对输入电压的影响那么大?而且在开关导通关断时的尖峰不一样。2减小死区时间估计不行了,这个芯片内部是固定的,而且没办法改。3.加入RC吸收;是在续流mos管上添加RC,还是主管上加?4.在续流MOS管家并联肖特基二极管试了下,没什么效果。 
在MOS的DS上加RC回路。
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