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LLC开环测试的时候升压过程出现炸机

全桥LLC的额定功率2.4kW,额定输入电压250V。电路参数:谐振电感12uH,谐振电容93nF,变压器励磁电感47uH,匝比25:31。谐振频率150kHz,开关频率145kHz,用的是DSP控制,开环测试的时候每次电压升到超过160V就会出现炸机现象,采用的拓扑结构如下:

开环测试输入电压慢慢加到150V左右的时候的波形图如下:

这是炸机之前的波形,1通道是Q4管子的电流波形,用跳线加电流探头测量的;2通道是谐振电感的电流波形,用的是CT加示波器探头测量的;3通道是AB之间的电压波形,是差分探头测量的;4通道是Q1管子的GS之间驱动波形,用差分探头测量的。

开环测试已经出现两次炸机,第一次炸机电压加到大概200V的样子炸机,这是第二次炸机电压加到160V的样子炸机。希望大神指点迷津!!!

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gxg1122
LV.10
2
2018-07-04 17:28

过流引起的吧?

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linepro
LV.7
3
2018-07-04 18:00
我有成熟的,3KW的方案,你要不?
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2018-07-04 19:01
@gxg1122
过流引起的吧?
用CT测出来的电感电流感觉有些奇怪,像是移相了一点,而且换流处的尖峰非常大,但是用电流探头测根本看不出来尖峰,是因为过流引起的吗?我管子电流Id=25A!
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2018-07-04 19:02
@linepro
我有成熟的,3KW的方案,你要不?
大神可以帮我看看我这个是什么原因引起炸管吗?》
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2018-07-04 19:35
@gxg1122
过流引起的吧?

这是电流参数,应该不是过流原因。

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小风Q
LV.1
7
2018-07-04 20:53
炸鸡时带载情况?炸的是哪一个管子?管子型号是什么?
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2018-07-04 21:49
测试一下谐振电容两端电压吧!
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2018-07-04 23:47
@小风Q
炸鸡时带载情况?炸的是哪一个管子?管子型号是什么?
炸机时的负载时46Ω,炸的是Q2和Q4这个桥臂的管子,如下图:管子用的是GaNsystem公司GS66508T。

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2018-07-04 23:48
@firefox886
测试一下谐振电容两端电压吧!
好的,明天测试上图
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2018-07-05 16:51
开环测试没有开环保护电路那是肯定要炸的。
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2018-07-05 23:10
@峰谷浪子
开环测试没有开环保护电路那是肯定要炸的。
LLC的开环应该是很稳定的
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飞鸟_
LV.1
13
2018-07-06 07:34
应该是谐振点没调好
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2018-07-06 08:29
@hust_lilinkai
LLC的开环应该是很稳定的
开环时测测各功率管的电压应力看看吧!数据会告诉你答案。
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ruohan
LV.9
15
2018-07-06 08:46
@hust_lilinkai
LLC的开环应该是很稳定的

46欧,应该不到3A 的电流,400W 都不到,

LLC 开环应该是一直工作在谐振点吧。

DSP控制的LLC 怎么调整工作频率的,,

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ruohan
LV.9
16
2018-07-06 08:53
@hust_lilinkai
LLC的开环应该是很稳定的

重复了

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2018-07-06 08:55
@ruohan
46欧,应该不到3A的电流,400W都不到,LLC开环应该是一直工作在谐振点吧。DSP控制的LLC怎么调整工作频率的,,
开环不一定工作在谐振频率,除非你设计的最低频率就刚好在谐振频率。
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2018-07-06 10:15
@ruohan
46欧,应该不到3A的电流,400W都不到,LLC开环应该是一直工作在谐振点吧。DSP控制的LLC怎么调整工作频率的,,

输出功率有869W,输入功率894W,效率97.2%

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2018-07-06 10:17
@峰谷浪子
开环时测测各功率管的电压应力看看吧!数据会告诉你答案。

AB两点的电压看波形图3通道!管子上的电压应力之前测过一个管子的,没有问题

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2018-07-06 10:19
@峰谷浪子
开环不一定工作在谐振频率,除非你设计的最低频率就刚好在谐振频率。
我用的是dsp控制,dsp产生占空比50%恒定频率145kHz的PWM,电感12uH,电容93nF,谐振频率150kHz
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2018-07-06 10:20
@ruohan
46欧,应该不到3A的电流,400W都不到,LLC开环应该是一直工作在谐振点吧。DSP控制的LLC怎么调整工作频率的,,
用dsp产生50%占空比恒定频率145kHz的PWM,谐振频率是150kHz
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2018-07-06 10:21
@飞鸟_
应该是谐振点没调好
谐振点是150kHz,你的意思是我给的谐振电感电容的参数不对吗?
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2018-07-06 10:25
@ruohan
46欧,应该不到3A的电流,400W都不到,LLC开环应该是一直工作在谐振点吧。DSP控制的LLC怎么调整工作频率的,,
谐振点是150kHz,我现在PWM频率145kHz,在输入156.9V的时候输入电流5.7A,输出电压198V,输出电流4.39A,此时效率97%以上,升压比1.26,我变压器的匝比25:31,也就是谐振网络升压比1.016。这个是对的!
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2018-07-06 10:27
@ruohan
重复了
我刚才的那张电压电流的照片是炸机之前的照片,电压再往上加就炸机。
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2018-07-06 10:38
@飞鸟_
应该是谐振点没调好

谐振点应该没有错,我开关频率145kHz,谐振频率150kHz,在输入156.9V的时候输入电流5.7A,输出电压198V,输出电流4.36A,效率97%以上,电压升压比1.26,变压器的匝比是25:31,升压比1.24,也就是谐振网络升压1.016,如下图是直流增益曲线,我选取Q=0.5的曲线设计的参数。1.016对应归一化频率是0.9686那说明我的开关频率就是145kHz!

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飞鸟_
LV.1
26
2018-07-06 12:58
看这个电流波形并不是在0电流的时候关断,有关注过管子温升和死区吗?
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飞鸟_
LV.1
27
2018-07-06 13:01
@飞鸟_
看这个电流波形并不是在0电流的时候关断,有关注过管子温升和死区吗?
可以以管子反峰或谐振电流为触发点,看下炸机瞬间的波形,才好分析。
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hunter4051
LV.5
28
2018-07-06 14:05
@hust_lilinkai
谐振点应该没有错,我开关频率145kHz,谐振频率150kHz,在输入156.9V的时候输入电流5.7A,输出电压198V,输出电流4.36A,效率97%以上,电压升压比1.26,变压器的匝比是25:31,升压比1.24,也就是谐振网络升压1.016,如下图是直流增益曲线,我选取Q=0.5的曲线设计的参数。1.016对应归一化频率是0.9686那说明我的开关频率就是145kHz![图片]
是不是增益不够?我怀疑增大功率也会炸机
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2018-07-06 14:32
@hunter4051
是不是增益不够?我怀疑增大功率也会炸机
开环测试增益是足够的,我的负载接近满负载,电压逐渐加大,在开始可能实现不了ZVS但是开始的时候电压电流低,管子没问题,过了50V基本就是完全实现ZVS了,因为过了这个点效率就上来了。
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2018-07-06 14:35
@飞鸟_
看这个电流波形并不是在0电流的时候关断,有关注过管子温升和死区吗?
波形中1通道是Q4管的电流波形,4通道是Q1管的驱动波形,ZVS是实现了的,因为前一个时刻的效率在97%以上。我死区设置的是200ns,对于GaN管子来说足够,而且全程监控了管子的温度,基本维持在31℃左右,管子上有散热片。
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2018-07-06 14:42
@飞鸟_
可以以管子反峰或谐振电流为触发点,看下炸机瞬间的波形,才好分析。

管子能够承受的瞬时最大电压是750V,管子VDS是650V,反峰问题应该不太可能,就是谐振电流不敢保证,用CT测出来有点诡异,如下图

1通道是Q4管子电流,2通道是CT测出来的谐振电流,管子的电流最大值位置跟谐振电流不在一个时间点上。而且在死区换流的时候CT测出来的电流会急剧上升。

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