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BOOST电路的尖峰问题

求大神指点!

现在我手上在做一款电源,主要是BOOST+同步整流,输入-48V(-38V到-60V),输出电压-58V,输出电流20A.

采用的拓扑是两相交错boost,每个模块输出1KW。

现在遇到的情况就是:调试阶段中:开关管尖峰过高,包括主开关和同步开关的尖峰,【此时,已经把同步开关的驱动去掉,相当于靠MOSFET的体二极管续流工作】,观察波形发现感觉都有直通的现象。

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2020-03-05 10:08

这个是其中一相的拓扑结构,其中上管【Q11/Q13双管并联做BOOST的主开关,下管【Q12/Q14双管并联】作为boost的同步续流开关。下管暂时没有加驱动。

-48V一侧是输入,-62V一侧是输出。控制使用电流型控制,采用互感器2采集主开关的电流波形。互感器自制:200:1.初级1匝。漏感nH级别。

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2020-03-05 10:21
@xiaodenrui123
[图片]这个是其中一相的拓扑结构,其中上管【Q11/Q13双管并联】做BOOST的主开关,下管【Q12/Q14双管并联】作为boost的同步续流开关。下管暂时没有加驱动。-48V一侧是输入,-62V一侧是输出。控制使用电流型控制,采用互感器2采集主开关的电流波形。互感器自制:200:1.初级1匝。漏感nH级别。

图中一通道,黄色,测量的是主开关/上管的驱动电压。

图中二通道,蓝色,测量的是主开关/上管的MOSFET两端的DS电压。

中途三通道,粉色,测量的是同步开关/下管的MOSFET两端的DS电压。

示波器探头使用的是统一规格的,示波器探头地接在上下管中点位置。3通道反向处理。

问题在于

1、上管驱动开通时候,上管两端DS电压降低,此时,下管两端电压并未上升,【上下管电压和始终是输出电压62V】.这个是什么原因不明白;

2、上管开通时候,下管的关断尖峰很高,已经超过了100V【上下管都使用100V MOSFET】。而且这个尖峰持续时间很长,加上RC吸收都没明显效果,实验中也加过其他的吸收方式,都没啥用。

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2020-03-05 10:26
@xiaodenrui123
[图片]图中一通道,黄色,测量的是主开关/上管的驱动电压。图中二通道,蓝色,测量的是主开关/上管的MOSFET两端的DS电压。中途三通道,粉色,测量的是同步开关/下管的MOSFET两端的DS电压。示波器探头使用的是统一规格的,示波器探头地接在上下管中点位置。3通道反向处理。问题在于1、上管驱动开通时候,上管两端DS电压降低,此时,下管两端电压并未上升,【上下管电压和始终是输出电压62V】.这个是什么原因不明白;2、上管开通时候,下管的关断尖峰很高,已经超过了100V【上下管都使用100VMOSFET】。而且这个尖峰持续时间很长,加上RC吸收都没明显效果,实验中也加过其他的吸收方式,都没啥用。

此图中通道都中波形和楼上的是一个接法。

上图显示的是主开关开通时候的波形,此图中展示的是主开关驱动关断时候,上下管两端的电压。

问题在于:

主开关管关段时候,关断尖峰太高,并且震荡。

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love-
LV.4
5
2020-03-06 23:17
。。。
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LV.4
6
2020-03-07 08:18
@love-
。。。
问题的根源是电流互感器放错了位置,将电流互感器串入主开关管漏极再接地估计问题就解决了
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2020-03-09 09:45
@love-
问题的根源是电流互感器放错了位置,将电流互感器串入主开关管漏极再接地估计问题就解决了
老大。我觉得你说到了重点,就是互感器的影响。

我上一版本,就是用电压模式控制的,没有互感器,拓扑上工作是没有问题的,而且尖峰也很小。

这一版本就是增加了互感器,改为电流型控制,就造成了这个问题。

但是还是没有明白你老说的意思啊,现在我互感器就是放在图中写有“互感器2”的位置,也是就主开关的漏极的。

现在是负转负的电源,所以你说的接地是什么意思?

再者,能不能帮我解释一下原理,为什么位置放错了。

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LV.4
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2020-03-10 14:41
@xiaodenrui123
老大。我觉得你说到了重点,就是互感器的影响。我上一版本,就是用电压模式控制的,没有互感器,拓扑上工作是没有问题的,而且尖峰也很小。这一版本就是增加了互感器,改为电流型控制,就造成了这个问题。但是还是没有明白你老说的意思啊,现在我互感器就是放在图中写有“互感器2”的位置,也是就主开关的漏极的。现在是负转负的电源,所以你说的接地是什么意思?再者,能不能帮我解释一下原理,为什么位置放错了。

前面说互感器位置放错了是我把输入电源接地点看错了,互有感器位置没有错。

从你贴的图来看,上管电压为0V时下管电压可达100V,而上管、下管、互感器和输出电压构成一个网孔回路。根据基尔霍夫定律回路电压和为零计算,互感器两端电压为40V,正常不应超过零点几伏才对,所以,互感器电路有问题

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2020-03-11 14:30
@love-
前面说互感器位置放错了是我把输入电源接地点看错了,互有感器位置没有错。从你贴的图来看,上管电压为0V时下管电压可达100V,而上管、下管、互感器和输出电压构成一个网孔回路。根据基尔霍夫定律回路电压和为零计算,互感器两端电压为40V,正常不应超过零点几伏才对,所以,互感器电路有问题

     是的,就是在主开关开通的时候,主开关两端DS电压降低为0,续流开关这个时候没有立刻上升,而是有延迟后才上升。【3楼波形可见】

在延迟这段时间内,上下管两端DS电压之和为0,所以全部电压加在互感器上,当然,这个时候也发现输出电压(-62V)有掉坑的表现。所以不明白具体问题出现在哪里。    

    之前怀疑过互感器,但是互感器采样出的电流波形是正常的。而且也把互感器的初级直接短路过,开关管上的尖峰也没有降低。

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heliu
LV.4
10
2020-03-12 00:00
互感器必须和电感串联
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2020-03-12 10:28
@heliu
互感器必须和电感串联

老板,什么原理啊?为什么要互感器和电感串联才行?不太明白。

如果和电感串联,采集的是电感电流,我这里采集的是主开关的管电流。

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heliu
LV.4
12
2020-03-12 12:36
@xiaodenrui123
老板,什么原理啊?为什么要互感器和电感串联才行?不太明白。如果和电感串联,采集的是电感电流,我这里采集的是主开关的管电流。
互感器加个二极管就可以分清开关电流和续流电流了,方向不同的。
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2020-03-13 11:39
@heliu
互感器加个二极管就可以分清开关电流和续流电流了,方向不同的。

老板,能解释一下为什么互感器要和电感串联吗?原因啊。

也就是说我-BUCK这个地方也不对?这里互感器3采集的是BUCK开关电流,导致开关管Q7尖峰也很高。是不是互感器3也不能接这里?

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heliu
LV.4
14
2020-03-14 10:58
@xiaodenrui123
[图片]老板,能解释一下为什么互感器要和电感串联吗?原因啊。也就是说我-BUCK这个地方也不对?这里互感器3采集的是BUCK开关电流,导致开关管Q7尖峰也很高。是不是互感器3也不能接这里?

你把互感器当成一个电感理解就好,虽然感量小。

在硬开关方式,很小的感量也会有尖峰。比如正激变压器的漏感很小,仍然也要吸收电路一样。

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KING_TO
LV.2
15
2020-03-18 14:52
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2020-03-18 17:07
@KING_TO
签到
别只签到啊,提点解决方案啊!
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Samuel08855
LV.3
17
2020-03-23 09:43
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Samuel08855
LV.3
18
2020-03-23 10:23
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斌520
LV.9
19
2020-03-23 19:39
经验值得学习的有很多。
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