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Buck电路关驱动跳保护的问题,求解决~~

我做的是buck/boost双向变换器,但是buck电路在没下主电的情况下,直接关驱动,电路跳保护了,请问是什么原因啊?实在想不通啊~~~

电路图长这样:

然后mos管S1前面还有个驱动电路:

关驱动时发生过流保护,采到的波形图也附上:

由波形图可以看到电感电流在关驱动后会逐渐减小到0,但是后来为什么突然又升上去了?备注:我的二极管是mos管的反并二极管

最新补充:应该是驱动电路的问题,今天又做了实验,发现我上管关断后会有误导通,上一张波形图中的第一张图是经过驱动电路之前的PWM波形,下面给的图分别是驱动前PWM波,驱动后PWM波,电感电流

现在不懂为什么经过驱动电路后会有误导通?求各位大神指导~~

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2014-05-22 23:57

这是这个驱动电路的固有缺陷,建议不要使用。

输入驱动A关断后,经过一段时间,C1和N1谐振,谐振过程中,初级N1绕组电压会归零。此时,次级C2电容电压一直存在,且N2绕组上电压也为零,C2上的电压会使MOS处于一直导通状态。在没下主电的情况下,电感两端施加了固定电压,电流线性增加,直到过流保护动作。

你可以测一下相关波形验证一下,加深印象。

 

补充:输入侧驱动电路太粗糙,还要加器件防护,否则,在实际应用中,本身就会存在问题。

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moerhan
LV.1
3
2014-05-24 11:36
在C1和C2上并电阻。C1上并的电阻可以减小谐振峰值。
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xcyseh
LV.1
4
2014-05-25 21:51
@legendacer
这是这个驱动电路的固有缺陷,建议不要使用。输入驱动A关断后,经过一段时间,C1和N1谐振,谐振过程中,初级N1绕组电压会归零。此时,次级C2电容电压一直存在,且N2绕组上电压也为零,C2上的电压会使MOS处于一直导通状态。在没下主电的情况下,电感两端施加了固定电压,电流线性增加,直到过流保护动作。你可以测一下相关波形验证一下,加深印象。 补充:输入侧驱动电路太粗糙,还要加器件防护,否则,在实际应用中,本身就会存在问题。

你说谐振过程中,初级N1绕组电压会归零,是指谐振结束还是电压过零点呢?

还有MOS管会一直导通吗?从我的图上看,栅源级电压上升后又降下来了,这是什么原因啊?

这张图第一条是我经过驱动电路前的PWM波,第二条是经过驱动电路前的PWM波,可以看见抬升后又降下来了,怎么降的呢?第三条是电感电流,已经过流了,下面放上放大图:

还没太懂。。。希望进一步指导!

还有一点,我直接关驱动会保护,但是我慢慢减小占空比,见到很小的时候再关驱动就没保护了,这又是什么原因呢?为什么这种情况MOS管没有导通呢?

这个是逐渐减小占空比后关驱动的波形

展开后是这样的:

感觉驱动电路出来的PWM波电压也抬升了,但是没过流,为什么呢?

最近怎么都想不通啊,急死了~~~大神一定要帮我想想啊~~

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xcyseh
LV.1
5
2014-05-25 21:52
@moerhan
在C1和C2上并电阻。C1上并的电阻可以减小谐振峰值。

你也觉得是C1、C2和变压器上的电感谐振了吗?

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xcyseh
LV.1
6
2014-05-25 21:53
@legendacer
这是这个驱动电路的固有缺陷,建议不要使用。输入驱动A关断后,经过一段时间,C1和N1谐振,谐振过程中,初级N1绕组电压会归零。此时,次级C2电容电压一直存在,且N2绕组上电压也为零,C2上的电压会使MOS处于一直导通状态。在没下主电的情况下,电感两端施加了固定电压,电流线性增加,直到过流保护动作。你可以测一下相关波形验证一下,加深印象。 补充:输入侧驱动电路太粗糙,还要加器件防护,否则,在实际应用中,本身就会存在问题。

还有一点,我之前猜测会不会是关断时,密勒电容向驱动电路这边充电,导致电压抬升误导通了啊?有这个可能吗?

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2014-05-26 00:48
@xcyseh
你说谐振过程中,初级N1绕组电压会归零,是指谐振结束还是电压过零点呢?还有MOS管会一直导通吗?从我的图上看,栅源级电压上升后又降下来了,这是什么原因啊?[图片]这张图第一条是我经过驱动电路前的PWM波,第二条是经过驱动电路前的PWM波,可以看见抬升后又降下来了,怎么降的呢?第三条是电感电流,已经过流了,下面放上放大图:[图片]还没太懂。。。希望进一步指导!还有一点,我直接关驱动会保护,但是我慢慢减小占空比,见到很小的时候再关驱动就没保护了,这又是什么原因呢?为什么这种情况MOS管没有导通呢?[图片]这个是逐渐减小占空比后关驱动的波形展开后是这样的:[图片]感觉驱动电路出来的PWM波电压也抬升了,但是没过流,为什么呢?最近怎么都想不通啊,急死了~~~大神一定要帮我想想啊~~[图片]

首先,重新测试一下波形,用100us档,或者1ms左右的时间量程测试。目前测试到的波形展开后已经严重畸变了,还有丢波现象,会误导你的分析。

1.“占空比慢慢减到很小的时候再关驱动就没保护了”,这个原因我可以大概描述一下:

你用的驱动电路,当占空比越小,稳态运行时,C1、C2上的电压就越小。我之前有过说明,当输入绕组N1电压为零时(不管什么时候为零),MOS的驱动电压就是C2上的电压,C2电压很小时,此时关输入驱动,自然就不会误导通了。

2.“栅源级电压上升后又降下来了”

当关掉输入驱动时,N1和C1会进入LC谐振状态,最终能量消耗后,电压都归零;N2和C2相应谐振,只不过,这里的能量只能从N2转换到C2(有二极管D1,考虑后面的K级电阻,MOS结电容,C2谐振回N2的能量可忽略),因此,C2的电压开始时会升高,当初级绕组N1、C1能量为零后,C2电压不在升高,C2施加在MOS的GS两端,有相应的负载R2,开始放电,电压自然以RC放电常数下降。这就是你说的和测的“栅源级电压上升后又降下来了”。

重新测试一下,你会有新的发现,把波形发上来,再来修正我的分析。

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xcyseh
LV.1
8
2014-05-26 17:49
@legendacer
首先,重新测试一下波形,用100us档,或者1ms左右的时间量程测试。目前测试到的波形展开后已经严重畸变了,还有丢波现象,会误导你的分析。1.“占空比慢慢减到很小的时候再关驱动就没保护了”,这个原因我可以大概描述一下:你用的驱动电路,当占空比越小,稳态运行时,C1、C2上的电压就越小。我之前有过说明,当输入绕组N1电压为零时(不管什么时候为零),MOS的驱动电压就是C2上的电压,C2电压很小时,此时关输入驱动,自然就不会误导通了。2.“栅源级电压上升后又降下来了”当关掉输入驱动时,N1和C1会进入LC谐振状态,最终能量消耗后,电压都归零;N2和C2相应谐振,只不过,这里的能量只能从N2转换到C2(有二极管D1,考虑后面的K级电阻,MOS结电容,C2谐振回N2的能量可忽略),因此,C2的电压开始时会升高,当初级绕组N1、C1能量为零后,C2电压不在升高,C2施加在MOS的GS两端,有相应的负载R2,开始放电,电压自然以RC放电常数下降。这就是你说的和测的“栅源级电压上升后又降下来了”。重新测试一下,你会有新的发现,把波形发上来,再来修正我的分析。

今天测试了一下波形,发现你的应该是对的!测试波形的时候用100us档,或者1ms时间量程测不出关断瞬间,不过我比较了一下Buck和Boost下的关驱动,Boost时驱动电路没有隔离变压器,所以没有误导通情况,这样看来应该就是LC谐振了~

另外我还想问一下LC谐振,刚关断时,L和C上的电压怎么看?是看瞬态还是稳态?稳态的话电容上的电压就是占空比*驱动PWM波峰值,但是关断感觉是瞬态啊,那一瞬间电容C上电压也是这个吗?那这时候电感上电压怎么看?

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2014-05-26 18:51
@xcyseh
今天测试了一下波形,发现你的应该是对的!测试波形的时候用100us档,或者1ms时间量程测不出关断瞬间,不过我比较了一下Buck和Boost下的关驱动,Boost时驱动电路没有隔离变压器,所以没有误导通情况,这样看来应该就是LC谐振了~另外我还想问一下LC谐振,刚关断时,L和C上的电压怎么看?是看瞬态还是稳态?稳态的话电容上的电压就是占空比*驱动PWM波峰值,但是关断感觉是瞬态啊,那一瞬间电容C上电压也是这个吗?那这时候电感上电压怎么看?

用正常模式触发,上升沿或者下降沿都可以,设定好触发延时和触发点,是可以测到关断瞬间的。

拿一个信号测试输入PWM,用来做触发信号,再拿两个探头,分别测试C1两端对地的电压,两个信号减一下就是电容电压。

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xcyseh
LV.1
10
2014-05-26 19:19
@legendacer
用正常模式触发,上升沿或者下降沿都可以,设定好触发延时和触发点,是可以测到关断瞬间的。拿一个信号测试输入PWM,用来做触发信号,再拿两个探头,分别测试C1两端对地的电压,两个信号减一下就是电容电压。

恩恩 好的,我再试试~

那关于谐振的问题呢:刚关断时,L和C上的电压怎么看?关断的话,相当于回路里就串了电容和电感,它们谐振有条件吗?怎么分析这个谐振呢。。。

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legendacer
LV.4
11
2014-05-26 19:35
@xcyseh
恩恩好的,我再试试~那关于谐振的问题呢:刚关断时,L和C上的电压怎么看?关断的话,相当于回路里就串了电容和电感,它们谐振有条件吗?怎么分析这个谐振呢。。。

我第9贴里面已经描述了,电容右侧对地的电压就是电感电压,用示波器里面math的相减功能就能够得到电容两端的电压。

电容电感在没有外部施加的条件小,会自然进入LC谐振啊。D882\D772提供谐振回路(会处于放大状态,测试验证一下)

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