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L6562D PFC调试问题,带载就烧MOS管、烧保险,老师们帮忙给看看,哪里的问题。

用L6562D做了个300W的PFC,调试时遇到问题。

调试时VCC由外接12V直接供电,输出空载,输入用调压器慢慢加电压,AC30V时输出DC一百多伏,AC70V输出DC400V。直至加到AC250V,驱动波形正常,输出电压正常。

输出端用两只串联的25W灯泡做负载再测试,低压输入时烧掉一只MOS管。捉摸着低压时MOS管电流太大导致烧毁,换管后AC调至200V后再通电,上电瞬间保险丝烧毁、两只MOS管全挂掉。

重复检查电路和原件,均未发现问题。再次换件后测试,结果还是那样,空载正常,带载就烧管,没辙了,老师们给参谋参谋,问题出在哪?

还有,撤掉外接12V由辅助绕组直接供电,VCC是由VCC1经一个14V稳压电路提供的。空载时电路间歇工作,具体是输出到410V时驱动脉冲消失,电压逐渐下降到370V时IC输出驱动脉冲,电压回升到400V以上停止。以此往复,输出电压在370-410之间跳动。带载现象和上面一样,烧保险、管子。

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2016-10-18 10:57
已经被添加到社区经典图库喽
http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
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generalad
LV.1
3
2016-10-19 11:01
主要考虑MOS管上的开关尖峰信号,导致MOS管击穿。
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2016-10-19 11:26
你在igbt的D到取样电阻地端并联一个稳压管试试

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bg1trk
LV.2
5
2016-10-22 10:39
@风的承诺
你在igbt的D到取样电阻地端并联一个稳压管试试
谢谢您的建议,PFC正在调试中。
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bg1trk
LV.2
6
2016-10-22 10:43
@generalad
主要考虑MOS管上的开关尖峰信号,导致MOS管击穿。

谢谢您的建议,示波器看Vds波形叠加有少许震荡,峰值约450V左右,估计是电感绕的不太好。

调试方法不对加上MOS管品质差,走了很多弯路。目前PFC基本已能带载工作,正在慢慢改。

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2016-10-24 18:05
@bg1trk
谢谢您的建议,PFC正在调试中。

  把你的R105與R106加大, 務必讓總体電路於AC80V時才啟動, 此時帶載才會沒問題....

從你敘述AC30V就有輸出, 且才100多伏, 就可知道你這電路太低就啟動, 帶載不掛才怪, 尤其是燈泡電流峰值那麼高.......

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bg1trk
LV.2
8
2016-10-24 22:57
@juntion
 把你的R105與R106加大,務必讓總体電路於AC80V時才啟動,此時帶載才會沒問題....從你敘述AC30V就有輸出,且才100多伏,就可知道你這電路太低就啟動,帶載不掛才怪,尤其是燈泡電流峰值那麼高.......

谢谢您的建议,折腾了几天,电源基本弄好,还在细调。

低压启动烧管,原因就是您说的,电流太大!

AC220V启动炸机,原因是原来的20N50、L6562D品质不好。

适当调整原件参数,将IC换成6562A,mos换成K2837。PFC输出电压调整为385V,单独测试时无论空载还是带载(200W左右)都不炸机了。

连上后面的LLC,输出13.5V(电子负载上显示的电压不准),输出电流调到22A满功率连续测试2个晚上,能挺住,各部位温升也正常。

但VDS波形有问题,大电流输出时PFC电感有叫声。调整环路后还是这样,变化不大,准备把电感换了试试。

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2016-10-25 10:31
帖子已被设置为头条,恭喜楼主可添加电源网私人官网微信(dianyuan_com)为好友,领取现金红包(备注信息:头条红包)

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2016-10-25 12:13
@bg1trk
谢谢您的建议,折腾了几天,电源基本弄好,还在细调。低压启动烧管,原因就是您说的,电流太大!AC220V启动炸机,原因是原来的20N50、L6562D品质不好。适当调整原件参数,将IC换成6562A,mos换成K2837。PFC输出电压调整为385V,单独测试时无论空载还是带载(200W左右)都不炸机了。连上后面的LLC,输出13.5V(电子负载上显示的电压不准),输出电流调到22A满功率连续测试2个晚上,能挺住,各部位温升也正常。[图片]但VDS波形有问题,大电流输出时PFC电感有叫声。调整环路后还是这样,变化不大,准备把电感换了试试。[图片]

你這電路還有一些問題一次跟你講清楚好了:

1). L6561或6562 內部是沒有震盪器, 主要是靠CS (Pin4)做保持與取樣來達到震盪的目的, 所以這類稱為DCM PFC迴路

2). R121短路, C109拿掉不要接, 這樣震盪頻率會較高一點, 重載取樣會較快, 一樣, 負載越重頻率會往下降, 取樣越慢, 因此高度要往上拉, 

    因此R115或R116 擇一拿掉一顆...

3). C106太大了, 上面已經有一顆C105用680n , 測重載, 若晃動幅度大, 將C105拿掉, 把C106改為680n, R108改幾百歐姆就好...

4). 輕載測試, 輸出電壓晃動, 或用示波器勾MOSFET_D波形有大小週期不連續, 電感在加大, 理論值約在980uH上下..

5). 再試重載, 紀錄輕載頻率, 重載操作頻率掉的過大(超過20K以上)將R115或R116再併一電阻, 讓阻值再下降一些.頻率變化就不會那麼大..

6).輸出一定要調在400V, 不然當你輸入電壓達264V時, 會晃的非常嚴重.......

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hong_t
LV.6
11
2016-10-25 12:14
@bg1trk
谢谢您的建议,折腾了几天,电源基本弄好,还在细调。低压启动烧管,原因就是您说的,电流太大!AC220V启动炸机,原因是原来的20N50、L6562D品质不好。适当调整原件参数,将IC换成6562A,mos换成K2837。PFC输出电压调整为385V,单独测试时无论空载还是带载(200W左右)都不炸机了。连上后面的LLC,输出13.5V(电子负载上显示的电压不准),输出电流调到22A满功率连续测试2个晚上,能挺住,各部位温升也正常。[图片]但VDS波形有问题,大电流输出时PFC电感有叫声。调整环路后还是这样,变化不大,准备把电感换了试试。[图片]

MOS管驱动为什么是快开、慢关(相对来说,关的速度不比开更快)? 有什么好处?

 

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2016-10-25 13:42
@hong_t
MOS管驱动为什么是快开、慢关(相对来说,关的速度不比开更快)?有什么好处? 

如果你問的是一般反激或正激結構, 理所當然是開很快, 關也要很快才是正常..

驅動端有兩個定義, 流入MOSFET 電流稱為"Source" 也稱為" FAN Out"  是扇出的意思, 指的是推動電流

          另一個定義 從MOSFET流出電流稱為"Sink"  是沉入的意思, 指的是放電電流

當Source 流入時, 電壓只要到達Mosfet 的Vth 事實上Mosfet已經導通, 再上去的電壓是無意義的, 例如Vth為8V, 電壓高度只要到8V則Mosfet

通道形成, 再往上到15V,對Mosfet沒意義, 反之, 當Sink大到一定程度, 電壓低於Mosfet Vth點, 會因為電壓過低, 使Ssink 端因為Vds不足或Vce不足, 呈現非飽和狀態, 放電自然變慢, 這也就是交換損失變大的緣故, 因此有些非不得以在Mosfet所串接電組兩端多接一顆PNP電晶體來加速放電, 原因在此, 而放電斜率跟你的操作頻率有關....

L6561這一類的推動, 是因為其高度會隨半正弦跑, 在波峰時頻率最高, 周期最窄, 兩邊則是頻率低, 周期很寬, 主要是彌補兩邊能量不足, 但由於兩邊週其寬

因此Mosfet 電流硬力變大, 所幸其頻率低, 因此在下降緣慢關造成的Switch Loss並不會很大, 這種結構若以300W而言, 輸出二極體用一顆DO41包裝FR305不加散熱片都不會有溫度, 若CCM就不同囉.....

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bg1trk
LV.2
13
2016-10-25 16:07
@juntion
你這電路還有一些問題一次跟你講清楚好了:1).L6561或6562內部是沒有震盪器,主要是靠CS(Pin4)做保持與取樣來達到震盪的目的,所以這類稱為DCMPFC迴路2).R121短路,C109拿掉不要接,這樣震盪頻率會較高一點,重載取樣會較快,一樣,負載越重頻率會往下降,取樣越慢,因此高度要往上拉,   因此R115或R116擇一拿掉一顆...3).C106太大了,上面已經有一顆C105用680n,測重載,若晃動幅度大,將C105拿掉,把C106改為680n,R108改幾百歐姆就好...4).輕載測試,輸出電壓晃動,或用示波器勾MOSFET_D波形有大小週期不連續,電感在加大,理論值約在980uH上下..5).再試重載,紀錄輕載頻率,重載操作頻率掉的過大(超過20K以上)將R115或R116再併一電阻,讓阻值再下降一些.頻率變化就不會那麼大..6).輸出一定要調在400V,不然當你輸入電壓達264V時,會晃的非常嚴重.......

  Juntion老师,多谢您的回复和建议,谢谢!

经过这几天折腾,1楼电路图中某些原件的参数已有变化,跟您汇报一下:

1、控制IC换为6562A后,R115//R116已换为一只0.1R的无感电阻。6562A的4脚(电流感应动态电压)查资料其典型值为1.1V,Ids计算的最大值为14.5A,1.1/14.5=0.075R。手上没有这个值的电阻,先用一只0.1R的顶上了。

2、R121已调整为1K,C109调整为220P。回头按您的提示把这俩货拿掉试试。

3、C106 2.2UF,R108已调整为39K,C105已调整为220n。关于这几个RC的值论坛上有不同算法,结果差异也较大,按您说的数值再试试。

4、R110、R112阻值调整为4.7R,加快关断速度。

5、现在PFC输出电压轻重载都不晃,稳定在385V左右。但DS波形一直是上个回帖那个样子,经过1、2、3、4项调整后变化不大。现在也怀疑是电感的问题,下来按您的提示试试。

6、现在的情况,轻载60KHz、重载40KHz,R115=0.1R

7、输出电压最先设定的是400V,那时DS间的尖峰能到470V以上。MOS管换为K2837,其耐压500V,担心mos管的安全,而且C110用的是420V的电容。考虑到这些,把输出电压降到385V。目前暂没出现输出电压晃动现象。

再次感谢您的指导!

经以上调整后,电源已能基本正常输出(AC90-260V输入,PFC输出385V,后面LLC的DC输出13.2V、22A),只是这波形看着恶心,电感吱吱叫。

下来按您的建议调整电感,继续试。

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bg1trk
LV.2
14
2016-10-25 16:13
@hong_t
MOS管驱动为什么是快开、慢关(相对来说,关的速度不比开更快)?有什么好处? 

抱歉抱歉,那是个失误,早先画图时疏忽了开关速度差异,随便弄了个10R电阻按那了。

在别的论坛上经老师提示,R110、R112阻值已换为4.7R,实现快关。MOS关闭时看波形还有一个小小的斜坡,回头准备再弄俩PNP管子上去,加快关闭速度。

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2016-10-25 16:34
@bg1trk
 Juntion老师,多谢您的回复和建议,谢谢!经过这几天折腾,1楼电路图中某些原件的参数已有变化,跟您汇报一下:1、控制IC换为6562A后,R115//R116已换为一只0.1R的无感电阻。6562A的4脚(电流感应动态电压)查资料其典型值为1.1V,Ids计算的最大值为14.5A,1.1/14.5=0.075R。手上没有这个值的电阻,先用一只0.1R的顶上了。2、R121已调整为1K,C109调整为220P。回头按您的提示把这俩货拿掉试试。3、C1062.2UF,R108已调整为39K,C105已调整为220n。关于这几个RC的值论坛上有不同算法,结果差异也较大,按您说的数值再试试。4、R110、R112阻值调整为4.7R,加快关断速度。5、现在PFC输出电压轻重载都不晃,稳定在385V左右。但DS波形一直是上个回帖那个样子,经过1、2、3、4项调整后变化不大。现在也怀疑是电感的问题,下来按您的提示试试。6、现在的情况,轻载60KHz、重载40KHz,R115=0.1R7、输出电压最先设定的是400V,那时DS间的尖峰能到470V以上。MOS管换为K2837,其耐压500V,担心mos管的安全,而且C110用的是420V的电容。考虑到这些,把输出电压降到385V。目前暂没出现输出电压晃动现象。再次感谢您的指导!经以上调整后,电源已能基本正常输出(AC90-260V输入,PFC输出385V,后面LLC的DC输出13.2V、22A),只是这波形看着恶心,电感吱吱叫。下来按您的建议调整电感,继续试。

VDS有尖波, 可用Snubber 來消除, 如圖:

還有, 你操作會有異音, 我不知道你輸出整流二極體是不是TO220 雙二極體包裝, 若是, 必須改成單顆..

原因是一般在PFC這種升壓電路, 當二極體導通直到交換MOSFET導通之間, 二極體因為多數載子關係, 無法瞬間截斷

因此會產生很大的逆向漏電流, 當你用兩顆並聯時, 雖然是同包裝, 但是特性還是會有差, 因此逆電流會惡化產生干擾......

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bg1trk
LV.2
16
2016-10-25 16:47
@juntion
VDS有尖波,可用Snubber來消除,如圖:[图片]還有,你操作會有異音,我不知道你輸出整流二極體是不是TO220雙二極體包裝,若是,必須改成單顆..原因是一般在PFC這種升壓電路,當二極體導通直到交換MOSFET導通之間,二極體因為多數載子關係,無法瞬間截斷因此會產生很大的逆向漏電流,當你用兩顆並聯時,雖然是同包裝,但是特性還是會有差,因此逆電流會惡化產生干擾......

Juntion老师,感谢您的再次指导。

DS波形周期性的变乱,偶尔会带出一些小尖峰,峰值470V以上(调低输出后尖峰随之降低到450V左右)。我想先解决波形变乱的问题,之后如果还有尖峰,再加您介绍的吸收回路。

D2用的是TO220封装的单二极管,型号YG972S6R,10A600V。

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bg1trk
LV.2
17
2016-10-30 11:06
@juntion
如果你問的是一般反激或正激結構,理所當然是開很快,關也要很快才是正常..驅動端有兩個定義,流入MOSFET電流稱為"Source"也稱為"FANOut" 是扇出的意思,指的是推動電流     另一個定義從MOSFET流出電流稱為"Sink" 是沉入的意思,指的是放電電流當Source流入時,電壓只要到達Mosfet的Vth事實上Mosfet已經導通,再上去的電壓是無意義的,例如Vth為8V,電壓高度只要到8V則Mosfet通道形成,再往上到15V,對Mosfet沒意義,反之,當Sink大到一定程度,電壓低於MosfetVth點,會因為電壓過低,使Ssink端因為Vds不足或Vce不足,呈現非飽和狀態,放電自然變慢,這也就是交換損失變大的緣故,因此有些非不得以在Mosfet所串接電組兩端多接一顆PNP電晶體來加速放電,原因在此,而放電斜率跟你的操作頻率有關....L6561這一類的推動,是因為其高度會隨半正弦跑,在波峰時頻率最高,周期最窄,兩邊則是頻率低,周期很寬,主要是彌補兩邊能量不足,但由於兩邊週其寬因此Mosfet電流硬力變大,所幸其頻率低,因此在下降緣慢關造成的SwitchLoss並不會很大,這種結構若以300W而言,輸出二極體用一顆DO41包裝FR305不加散熱片都不會有溫度,若CCM就不同囉.....

Juntion老师,这几天闲的时候又捣鼓了一番,试图解决波形混乱问题。

平时调试时前端都加了隔离变压器和调压器,抓了几个点的波形,如下图(AC220V输入,负载150W左右)。

CHA(红色):AC输入波形

CHB(橙色):整流桥后1UF电容上的波形

CHC(黄色):L6562的3脚MULT波形

CHD(蓝色):MOS管DS波形

经过隔离变压器后AC输入就乱七八糟,过零时有震荡。隔离变压器是用一个磁饱和变压器铁芯改的,从波形上看有问题,输出都变形了。

C101上本应是馒头波,现在馒头波下部被削平了,出现一个平底。MULT采样跟随VC101,也有一个平底。DS波形在“平底”处出现混乱(示波器是单宗的,波形时序不对应)。

撤掉隔离变压器,直接接市电的波形(AC220V输入,负载50W左右):

整流桥后电容上的馒头波底部还是有平台,MULT采样和DS波形还是那样。C101容量105,第一次搞APFC没经验,按说C101容量也不算大,波形应该是这样吗?为何不是完整的馒头波?

如果时间方便,您给指导指导到底哪里出了问题,非常感谢!

电源板整体初步测试,输入AC95-265V,输出300W(13.4V 22A),各部位电压正常、温升正常,长时间带载也挺稳定。就是PFC电感有少许叫声,波形看着恶心。PF值和效率还没测试。

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2016-10-31 10:13
@bg1trk
Juntion老师,这几天闲的时候又捣鼓了一番,试图解决波形混乱问题。平时调试时前端都加了隔离变压器和调压器,抓了几个点的波形,如下图(AC220V输入,负载150W左右)。CHA(红色):AC输入波形CHB(橙色):整流桥后1UF电容上的波形CHC(黄色):L6562的3脚MULT波形CHD(蓝色):MOS管DS波形[图片]经过隔离变压器后AC输入就乱七八糟,过零时有震荡。隔离变压器是用一个磁饱和变压器铁芯改的,从波形上看有问题,输出都变形了。C101上本应是馒头波,现在馒头波下部被削平了,出现一个平底。MULT采样跟随VC101,也有一个平底。DS波形在“平底”处出现混乱(示波器是单宗的,波形时序不对应)。撤掉隔离变压器,直接接市电的波形(AC220V输入,负载50W左右):[图片]整流桥后电容上的馒头波底部还是有平台,MULT采样和DS波形还是那样。C101容量105,第一次搞APFC没经验,按说C101容量也不算大,波形应该是这样吗?为何不是完整的馒头波?如果时间方便,您给指导指导到底哪里出了问题,非常感谢!电源板整体初步测试,输入AC95-265V,输出300W(13.4V22A),各部位电压正常、温升正常,长时间带载也挺稳定。就是PFC电感有少许叫声,波形看着恶心。PF值和效率还没测试。

你所用隔離變壓器是將是市電隔離? 市電本來就不一個完整正弦, 所以經過隔離變壓器更容易變形, 合理, C101最多只能用到474以下, PCF電路通常那個電容要越小越好, 越大會在整流過後被墊上一個直流位準, Vrms 檢測反而不準, 且PF值會降低...

你現在的波形是已經加大電感量後的波形??

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bg1trk
LV.2
19
2016-10-31 14:42
@juntion
你所用隔離變壓器是將是市電隔離?市電本來就不一個完整正弦,所以經過隔離變壓器更容易變形,合理,C101最多只能用到474以下,PCF電路通常那個電容要越小越好,越大會在整流過後被墊上一個直流位準,Vrms檢測反而不準,且PF值會降低...你現在的波形是已經加大電感量後的波形??

是的,平时捣鼓时前面都有个隔离变压器,将市电隔离后再送入板子,这样安全点。

电感量增加到800UH,没改善。波形是电感量600UH左右时抓取的。

C101用的是105(1uf),回去按您的建议换成474试试。

谢谢您的建议。

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bg1trk
LV.2
20
2016-11-01 12:10
@juntion
你所用隔離變壓器是將是市電隔離?市電本來就不一個完整正弦,所以經過隔離變壓器更容易變形,合理,C101最多只能用到474以下,PCF電路通常那個電容要越小越好,越大會在整流過後被墊上一個直流位準,Vrms檢測反而不準,且PF值會降低...你現在的波形是已經加大電感量後的波形??

将整流桥后的电容换为474,波形有改善,但DS波形还是有断续。

  找了个家用“电能测试仪”看了看(不太准,测个大概数),240V输入时,半载到满载功率因数0.96-0.98,整个电源的效率90%-92%。电感量也调整到过800UH以上,没改善。DS波形断续加震荡的问题还是没解决,每到AC电压过零点附近时,驱动就消失,DS由正常的方波变成乱七八糟的震荡波。

难道是L6562质量有问题?或者是板子布线有问题?

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2016-11-01 12:58
@bg1trk
将整流桥后的电容换为474,波形有改善,但DS波形还是有断续。[图片]  找了个家用“电能测试仪”看了看(不太准,测个大概数),240V输入时,半载到满载功率因数0.96-0.98,整个电源的效率90%-92%。电感量也调整到过800UH以上,没改善。DS波形断续加震荡的问题还是没解决,每到AC电压过零点附近时,驱动就消失,DS由正常的方波变成乱七八糟的震荡波。难道是L6562质量有问题?或者是板子布线有问题?[图片]

过零点VDS断续是正常的。但你的示波器可能引入了些干扰。

L6562的波形可以参考我的帖子:http://www.dianyuan.com/bbs/1517108.html 中第57帖。

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bg1trk
LV.2
22
2016-11-01 20:03
@javike
过零点VDS断续是正常的。但你的示波器可能引入了些干扰。L6562的波形可以参考我的帖子:http://www.dianyuan.com/bbs/1517108.html 中第57帖。

谢谢您的解答。

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