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反激电源MOS管G极电阻烧了

 

做这张图。12V 6A输出。芯片单独供电工作正常。上220V R1烧红了。。再单独测试PWM电路,PWM电路一直工作不正常。。芯片发热上辅助电源就发热。。另外变压器是不是该用什么双线无感绕法。。是不是因为变压器没做好、、

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abccba
LV.9
2
2013-09-25 23:22
有问题时,7脚VCC是几伏?
MOS管G-S直流电阻是多少?
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2013-09-26 07:38
@abccba
有问题时,7脚VCC是几伏?MOS管G-S直流电阻是多少?
VCC 12V单独供电的。管子是IRF840。。单独供电的时候芯片是正常的。。6脚输出占空比越为1的方波。只不过上220V时图中R1基本被烧红了。。然后再测芯片上电没接220v的时候就发热。换了芯片也不行了。我有2份参考图上面是4N50和4N80.我用840能代替么
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abccba
LV.9
4
2013-09-26 10:02
@makaveli123
VCC12V单独供电的。管子是IRF840。。单独供电的时候芯片是正常的。。6脚输出占空比越为1的方波。只不过上220V时图中R1基本被烧红了。。然后再测芯片上电没接220v的时候就发热。换了芯片也不行了。我有2份参考图上面是4N50和4N80.我用840能代替么

有问题时,7脚VCC是几伏?  ——(这个问题不该问,看下图VCC是单独供电)
MOS管G-S直流电阻是多少?

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2013-09-26 10:35
@makaveli123
VCC12V单独供电的。管子是IRF840。。单独供电的时候芯片是正常的。。6脚输出占空比越为1的方波。只不过上220V时图中R1基本被烧红了。。然后再测芯片上电没接220v的时候就发热。换了芯片也不行了。我有2份参考图上面是4N50和4N80.我用840能代替么
IRF840是500v的管子,耐压偏低了,建议用7N60代替。R1烧红?3843和840是不是坏了?
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2013-09-26 12:19
@ymyangyong
IRF840是500v的管子,耐压偏低了,建议用7N60代替。R1烧红?3843和840是不是坏了?
嗯。。但是换了3843以后单独测试PWM电路上电芯片就发热。。又不知道还有哪里坏了。、一开始芯片工作非常正常。上220V以后就R1红了。。。   
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abccba
LV.9
7
2013-09-26 13:57
@makaveli123
嗯。。但是换了3843以后单独测试PWM电路上电芯片就发热。。又不知道还有哪里坏了。、一开始芯片工作非常正常。上220V以后就R1红了。。。[图片] [图片]  
万用表检测PCB上栅极(MOS-G)线路是否和地短路。
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2013-09-26 21:47
@abccba
万用表检测PCB上栅极(MOS-G)线路是否和地短路。
不短路。后来又上30V低压调试了一下。输入电流从0.75开始慢慢上升。占空比从0.25左右慢慢上升,MOS管发热严重。拔插MOS管多次,插上以后都是这这个现象。换MOS管还是这个现象。次级没有电压。。
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abccba
LV.9
9
2013-09-27 00:18
@makaveli123
不短路。后来又上30V低压调试了一下。输入电流从0.75开始慢慢上升。占空比从0.25左右慢慢上升,MOS管发热严重。拔插MOS管多次,插上以后都是这这个现象。换MOS管还是这个现象。次级没有电压。。

该电路有两个相互独立的输入电源端子,一个是220VAC,一个是专门给3842供电的VCC直接送到第7脚(没见去耦电容)。这两个电源在PCB上分两个区块,两部分的地线通过RGND相连。

【问题现象】
1、VCC=12V上电后3842工作正常,6脚输出占空比接近1的方波,此时芯片不发热;
2、加上220VAC电源后,R1=22Ω发热烧红;
3、断掉220VAC电源,发现3842芯片变得发热;(此时R1是否烧红—未知)
4、随后更换3842芯片,同样发热。(此时P6脚有无输出—未知)

【分析】
  1、R1=22Ω发热烧红,可以肯定是R1上有较大电流,该回路是:电源输入+ —VCC—P7脚—IC内部上拉输出开关管—R1—MOS栅极G—MOS内部Ciss—MOS源极—检流电阻R5—高压电源地GNDP—跨线RGND—芯片电源地GND1—电源输入。
  栅源极之间是几千pF的电容,即使是在开关频率下,也不足以导致R1烧红的电流,相反如果栅源极GS之间被击穿产生短路,12V占空比接近1的电压加载R1=22Ω上,就有6.5W的功率。

  2、再看MOS的安全。1中看到检流电阻是栅极驱动回路中的一部分,而水泥的感量不容忽视,很可能这个电感L与Ciss及其它电阻构成RLC串联谐振回路,其频率可能在开关频率的某次谐波上。一旦发生这种情况,Ciss两端即栅源极之间就会有较高的谐振电压,这个电压可能超过栅极安全电压而使其击穿。
  看原理图这是个反激拓扑,如果变压器的原边即初级漏感不是很小,在开关管关断后的时段内,漏感的储能会产生较高的反压,这个反压加上高压母线的电压,一起加载MOS的D机,若该电压超过MOS的VDS安全电压,也将使MOS击穿。所以说这个电路的MOS管处于双重威胁之下。

【补充】
  3、UC384X的P2脚是片内误差放大器的负端输入,而正端输入接到内部基准电压2.5V,可看做是运放的虚拟地,运放正常工作时,P2脚近似2.5V。看楼主原电路中光耦接收电路部分,Vref是5V,光耦接收管e极最大到(5-0.4)=4.6V,再经过R14和R12两个等值电阻分压,送到P2脚的电压最高只有2.3V,那么按EA增益20计,误差放大器EA的输出P1脚电压一直是最高电压,这种情况下,EA无法起到反馈作用,整个控制处于开环状态——占空比是最大。这就是12帖ymyangyong师长建议去掉R12的理由。

  4、TL431是内部带基准电压2.5V的集电极开路运放,它是一个集成电路芯片,而不是像稳压二极管一样的元件,所以它需要电源供电,为了使光耦能有较大摆动范围,需要在光耦发射管旁路并联偏置电阻,而楼主原图中没有。

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makaveli123
LV.5
10
2013-09-27 12:52
@abccba
该电路有两个相互独立的输入电源端子,一个是220VAC,一个是专门给3842供电的VCC直接送到第7脚(没见去耦电容)。这两个电源在PCB上分两个区块,两部分的地线通过RGND相连。【问题现象】1、VCC=12V上电后3842工作正常,6脚输出占空比接近1的方波,此时芯片不发热;2、加上220VAC电源后,R1=22Ω发热烧红;3、断掉220VAC电源,发现3842芯片变得发热;(此时R1是否烧红—未知)4、随后更换3842芯片,同样发热。(此时P6脚有无输出—未知)【分析】  1、R1=22Ω发热烧红,可以肯定是R1上有较大电流,该回路是:电源输入+—VCC—P7脚—IC内部上拉输出开关管—R1—MOS栅极G—MOS内部Ciss—MOS源极—检流电阻R5—高压电源地GNDP—跨线RGND—芯片电源地GND1—电源输入。  栅源极之间是几千pF的电容,即使是在开关频率下,也不足以导致R1烧红的电流,相反如果栅源极GS之间被击穿产生短路,12V占空比接近1的电压加载R1=22Ω上,就有6.5W的功率。  2、再看MOS的安全。1中看到检流电阻是栅极驱动回路中的一部分,而水泥的感量不容忽视,很可能这个电感L与Ciss及其它电阻构成RLC串联谐振回路,其频率可能在开关频率的某次谐波上。一旦发生这种情况,Ciss两端即栅源极之间就会有较高的谐振电压,这个电压可能超过栅极安全电压而使其击穿。  看原理图这是个反激拓扑,如果变压器的原边即初级漏感不是很小,在开关管关断后的时段内,漏感的储能会产生较高的反压,这个反压加上高压母线的电压,一起加载MOS的D机,若该电压超过MOS的VDS安全电压,也将使MOS击穿。所以说这个电路的MOS管处于双重威胁之下。【补充】  3、UC384X的P2脚是片内误差放大器的负端输入,而正端输入接到内部基准电压2.5V,可看做是运放的虚拟地,运放正常工作时,P2脚近似2.5V。看楼主原电路中光耦接收电路部分,Vref是5V,光耦接收管e极最大到(5-0.4)=4.6V,再经过R14和R12两个等值电阻分压,送到P2脚的电压最高只有2.3V,那么按EA增益20计,误差放大器EA的输出P1脚电压一直是最高电压,这种情况下,EA无法起到反馈作用,整个控制处于开环状态——占空比是最大。这就是12帖ymyangyong[图片]师长建议去掉R12的理由。  4、TL431是内部带基准电压2.5V的集电极开路运放,它是一个集成电路芯片,而不是像稳压二极管一样的元件,所以它需要电源供电,为了使光耦能有较大摆动范围,需要在光耦发射管旁路并联偏置电阻,而楼主原图中没有。

今天又测试一遍功率回路上2V电貌似驱动波形正常占空比接近1,,漏源波形是尖脉冲MOS  幅值还比较高。。我还在上学,课比较多。。只能下课冲进实验室测一会。

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makaveli123
LV.5
11
2013-09-28 09:39
@makaveli123
今天又测试一遍功率回路上2V电貌似驱动波形正常占空比接近1,,漏源波形是尖脉冲MOS[图片] [图片] 幅值还比较高。。我还在上学[图片],课比较多。。只能下课冲进实验室测一会。
求帮助啊。
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2013-09-28 12:14
@makaveli123
求帮助啊。

R12取消,R13换成1k,431上加个0.1uf补偿电容试试。

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sfhd
LV.4
13
2013-09-28 14:23
首先把840换成6n60,再在G极对地加一个10K电阻
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makaveli123
LV.5
14
2013-09-28 20:27
@ymyangyong
R12取消,R13换成1k,431上加个0.1uf补偿电容试试。

MOS管子的波形正常么一个是G对地的。一个是DS的

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makaveli123
LV.5
15
2013-09-28 20:28
@sfhd
首先把840换成6n60,再在G极对地加一个10K电阻

从网上买了10N60,现在没到。另外MOS管子的波形正常么一个是G对地的。一个是DS的

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2013-09-28 22:25
@makaveli123
MOS管子的波形正常么一个是G对地的。一个是DS的
占空比偏大了,反馈设计有些问题,看下12楼的建议。
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abccba
LV.9
17
2013-09-28 23:47
@makaveli123
MOS管子的波形正常么一个是G对地的。一个是DS的

你测这个波形时,芯片和R1发热情况如何?

还有,你能否听ymyangyong师长的建议,修改一下电路。

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makaveli123
LV.5
18
2013-09-29 12:52
@abccba
你测这个波形时,芯片和R1发热情况如何?还有,你能否听ymyangyong[图片]师长的建议,修改一下电路。
功率回路只给2V的电压但是电流非常大。加到4V的时候就1A了。输出的5819不断开MOS发热。。。变压器两端电压波形也都是尖脉冲。。。今天下午没课。。去实验室调。。谢谢两位了
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makaveli123
LV.5
19
2013-09-29 21:35
@abccba
你测这个波形时,芯片和R1发热情况如何?还有,你能否听ymyangyong[图片]师长的建议,修改一下电路。
今天调了一下。按师长的建议。改了一下。芯片不发热。R1也不发热。但是MOS管很烫。输入电压是4V电流是0.84A。效果还是不行。。我大概知道为什么了、、今天看变压器初级包含很大的直流分量,所以能量传不到次级全跑MOS上了。。。还是反馈网络的问题。。芯片2电压反馈脚一直是0.3V。1脚6.0V。3脚<1V。所以以最大占空比输出。。。
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2013-09-29 22:34
@makaveli123
今天调了一下。按师长的建议。改了一下。芯片不发热。R1也不发热。但是MOS管很烫。输入电压是4V电流是0.84A。效果还是不行。。我大概知道为什么了、、今天看变压器初级包含很大的直流分量,所以能量传不到次级全跑MOS上了。。。还是反馈网络的问题。。芯片2电压反馈脚一直是0.3V。1脚6.0V。3脚<1V。所以以最大占空比输出。。。
慢慢增加输入电压再试吧。
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makaveli123
LV.5
21
2013-09-29 23:19
@ymyangyong
慢慢增加输入电压再试吧。
初级电流太大了。5V的时候MOS管就非常烫了。我都不敢上220。。
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2013-09-29 23:42
@makaveli123
初级电流太大了。5V的时候MOS管就非常烫了。我都不敢上220。。
换MOS管和R5(用1-2w金属膜电阻)后上到30v以上再试,另建议VCC输入端加个47-100uf退藕电容。
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jndz168
LV.2
23
2013-10-07 13:59
@makaveli123
从网上买了10N60,现在没到。另外MOS管子的波形正常么一个是G对地的。一个是DS的
**此帖已被管理员删除**
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makaveli123
LV.5
24
2013-10-09 11:36
@ymyangyong
换MOS管和R5(用1-2w金属膜电阻)后上到30v以上再试,另建议VCC输入端加个47-100uf退藕电容。
换了MOS管和电阻以后还是原来的问题。MOS烧了芯片烧了,那个电阻也红了。。我又断开输出侧的二极管。在输出端加电压。。当电压是14V以下下。芯片占空比很大,如以前发的图。芯片电压反馈脚为0.34V,当大于14V电压突变为4.3V.芯片输出关断,占空比为0。。可能还是反馈的问题。。我没有看见占空比为0.45或以下的情况。。。可能还是上电瞬间。MOS管跑的功率太大了烧穿以后。。。芯片输出相当于对地短接所以G极电阻才会红吧。。。
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led公子
LV.9
25
2013-10-09 11:41
@makaveli123
换了MOS管和电阻以后还是原来的问题。MOS烧了芯片烧了,那个电阻也红了。。我又断开输出侧的二极管。在输出端加电压。。当电压是14V以下下。芯片占空比很大,如以前发的图。芯片电压反馈脚为0.34V,当大于14V电压突变为4.3V.芯片输出关断,占空比为0。。可能还是反馈的问题。。我没有看见占空比为0.45或以下的情况。。。可能还是上电瞬间。MOS管跑的功率太大了烧穿以后。。。芯片输出相当于对地短接所以G极电阻才会红吧。。。
是不是变压器的问题啊?
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led公子
LV.9
26
2013-10-09 11:41
@makaveli123
初级电流太大了。5V的时候MOS管就非常烫了。我都不敢上220。。
加大MOS
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led公子
LV.9
27
2013-10-09 11:46
@abccba
该电路有两个相互独立的输入电源端子,一个是220VAC,一个是专门给3842供电的VCC直接送到第7脚(没见去耦电容)。这两个电源在PCB上分两个区块,两部分的地线通过RGND相连。【问题现象】1、VCC=12V上电后3842工作正常,6脚输出占空比接近1的方波,此时芯片不发热;2、加上220VAC电源后,R1=22Ω发热烧红;3、断掉220VAC电源,发现3842芯片变得发热;(此时R1是否烧红—未知)4、随后更换3842芯片,同样发热。(此时P6脚有无输出—未知)【分析】  1、R1=22Ω发热烧红,可以肯定是R1上有较大电流,该回路是:电源输入+—VCC—P7脚—IC内部上拉输出开关管—R1—MOS栅极G—MOS内部Ciss—MOS源极—检流电阻R5—高压电源地GNDP—跨线RGND—芯片电源地GND1—电源输入。  栅源极之间是几千pF的电容,即使是在开关频率下,也不足以导致R1烧红的电流,相反如果栅源极GS之间被击穿产生短路,12V占空比接近1的电压加载R1=22Ω上,就有6.5W的功率。  2、再看MOS的安全。1中看到检流电阻是栅极驱动回路中的一部分,而水泥的感量不容忽视,很可能这个电感L与Ciss及其它电阻构成RLC串联谐振回路,其频率可能在开关频率的某次谐波上。一旦发生这种情况,Ciss两端即栅源极之间就会有较高的谐振电压,这个电压可能超过栅极安全电压而使其击穿。  看原理图这是个反激拓扑,如果变压器的原边即初级漏感不是很小,在开关管关断后的时段内,漏感的储能会产生较高的反压,这个反压加上高压母线的电压,一起加载MOS的D机,若该电压超过MOS的VDS安全电压,也将使MOS击穿。所以说这个电路的MOS管处于双重威胁之下。【补充】  3、UC384X的P2脚是片内误差放大器的负端输入,而正端输入接到内部基准电压2.5V,可看做是运放的虚拟地,运放正常工作时,P2脚近似2.5V。看楼主原电路中光耦接收电路部分,Vref是5V,光耦接收管e极最大到(5-0.4)=4.6V,再经过R14和R12两个等值电阻分压,送到P2脚的电压最高只有2.3V,那么按EA增益20计,误差放大器EA的输出P1脚电压一直是最高电压,这种情况下,EA无法起到反馈作用,整个控制处于开环状态——占空比是最大。这就是12帖ymyangyong[图片]师长建议去掉R12的理由。  4、TL431是内部带基准电压2.5V的集电极开路运放,它是一个集成电路芯片,而不是像稳压二极管一样的元件,所以它需要电源供电,为了使光耦能有较大摆动范围,需要在光耦发射管旁路并联偏置电阻,而楼主原图中没有。
真高人也, 看都看不懂
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led公子
LV.9
28
2013-10-09 11:46
@ymyangyong
IRF840是500v的管子,耐压偏低了,建议用7N60代替。R1烧红?3843和840是不是坏了?
恩,MOS用大点, 总是安全的 
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anticipate
LV.5
29
2013-10-12 15:05
@jndz168
**此帖已被管理员删除**
这个原因多了,先查下变压器吧
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makaveli123
LV.5
30
2013-10-13 07:27
@anticipate
这个原因多了,先查下变压器吧
变压器拆了,单测反馈网络,发现不正常。
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2013-10-13 23:36
@abccba
该电路有两个相互独立的输入电源端子,一个是220VAC,一个是专门给3842供电的VCC直接送到第7脚(没见去耦电容)。这两个电源在PCB上分两个区块,两部分的地线通过RGND相连。【问题现象】1、VCC=12V上电后3842工作正常,6脚输出占空比接近1的方波,此时芯片不发热;2、加上220VAC电源后,R1=22Ω发热烧红;3、断掉220VAC电源,发现3842芯片变得发热;(此时R1是否烧红—未知)4、随后更换3842芯片,同样发热。(此时P6脚有无输出—未知)【分析】  1、R1=22Ω发热烧红,可以肯定是R1上有较大电流,该回路是:电源输入+—VCC—P7脚—IC内部上拉输出开关管—R1—MOS栅极G—MOS内部Ciss—MOS源极—检流电阻R5—高压电源地GNDP—跨线RGND—芯片电源地GND1—电源输入。  栅源极之间是几千pF的电容,即使是在开关频率下,也不足以导致R1烧红的电流,相反如果栅源极GS之间被击穿产生短路,12V占空比接近1的电压加载R1=22Ω上,就有6.5W的功率。  2、再看MOS的安全。1中看到检流电阻是栅极驱动回路中的一部分,而水泥的感量不容忽视,很可能这个电感L与Ciss及其它电阻构成RLC串联谐振回路,其频率可能在开关频率的某次谐波上。一旦发生这种情况,Ciss两端即栅源极之间就会有较高的谐振电压,这个电压可能超过栅极安全电压而使其击穿。  看原理图这是个反激拓扑,如果变压器的原边即初级漏感不是很小,在开关管关断后的时段内,漏感的储能会产生较高的反压,这个反压加上高压母线的电压,一起加载MOS的D机,若该电压超过MOS的VDS安全电压,也将使MOS击穿。所以说这个电路的MOS管处于双重威胁之下。【补充】  3、UC384X的P2脚是片内误差放大器的负端输入,而正端输入接到内部基准电压2.5V,可看做是运放的虚拟地,运放正常工作时,P2脚近似2.5V。看楼主原电路中光耦接收电路部分,Vref是5V,光耦接收管e极最大到(5-0.4)=4.6V,再经过R14和R12两个等值电阻分压,送到P2脚的电压最高只有2.3V,那么按EA增益20计,误差放大器EA的输出P1脚电压一直是最高电压,这种情况下,EA无法起到反馈作用,整个控制处于开环状态——占空比是最大。这就是12帖ymyangyong[图片]师长建议去掉R12的理由。  4、TL431是内部带基准电压2.5V的集电极开路运放,它是一个集成电路芯片,而不是像稳压二极管一样的元件,所以它需要电源供电,为了使光耦能有较大摆动范围,需要在光耦发射管旁路并联偏置电阻,而楼主原图中没有。

注意到R7是连接到光耦的二极管正端,此时选择的电阻是3.3K,输出电压为12V,这个3.3K选取的太大了,建议取值1K。另外并联在管够发射管的偏置电阻建议取值也为1K。把这两个改一下看一下。另外在MOS的GS端加一个4.7K/1206电阻。

测试的时候,将输出端空载。Vcc外接的12V电压源设置为限流模式,给芯片供电应该不需要多大的功率,将这把死死的限住,以免太大的电流经过Vcc,再经过驱动电阻,Cgs,限流电阻,使得R1和芯片烧掉了。

另外如果怀疑是水泥电阻的引线电感有问题的话,可以用贴片1206封装的代替,带轻载多并一些贴片电阻上去。另外Vcc供电到芯片Vcc管脚间加一个几百Ω的电阻限一下流。

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