您好, 登录| 注册|
子站:
论坛首页    电源技术综合区
  •  发帖
  • 收藏

LLC电源MOSFET发热严重
阅读: 394 |  回复: 13 楼层直达

2020/11/18 18:53:25
1
dy-dSStIKEa
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

我自己初次尝试设计半桥式LLC谐振变换器,在 设计完毕后,对控制回路进行调试后没问题,而后整机测试,先是空载,我用一个直流电源慢慢给高压直流侧上电,高压直流侧到100VDC时,辅助电源启动了,LLC有输出了,然后慢慢往上升,直到升到180VDC左右,输出到达27V,再继续往上升,输出电压不变形成闭环了,输出很稳定,然后高压侧升到到230VDC左右时,MOSFET炸了,之后拆下管子测量,发现GS极之间短路了,然后门极电阻也被烧断了,一直到磁隔离的驱动变压器之后的元件没有损坏的。刚开始以为是我的LLC工作频率太宽了(40K-400K),然后把最大工作频率放低(放到180K左右)然后更换管子重新上电,发现高压侧直流电压到180VDC的时候MOSFET温升很高(空载),目前还没有带载。有没有哪位大神帮忙分析一下到底是不是开关频率的问题呀,如果是能不能提供一个可行性的建议呀。跪求大佬帮忙下面是我LLC主回路的参数:

  MOFET:选择12N60C;谐振电感:18uH;变压器:(原边16匝,直径为0.5mm的利兹线并绕;副边两个绕组均是3匝,0.5mm的利兹线30股并绕,1mm气隙。感量为95uH);谐振电容:两个100nF的CBB电容并联;工作频率的计算值为40K-150K;谐振频率80K;下面是主回路的原理图:

2020/11/19 09:16:49
2
peterchen0721
电源币:10 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:359
LV8
师长
建議再重新算一下諧振腔參數吧,Lm=95uH、Lr=18uH、Cr=200nF、Fr=80KHz、n=16/3(半橋架構)、Vout=27V、Vin=?.......
2020/11/19 09:56:58
4
dy-dSStIKEa
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
Vin的浮动范围本来是198VAC-242AC整流之后的直流电压大约的浮动范围是280VDC-350VDC左右吧。
2020/11/19 10:03:25
6
dy-dSStIKEa
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

我觉得是频率过高导致的MOS管的寄生体二极管在反向恢复的时候产生的大的反向电流导致的,但没有好的解决办法。

 改变谐振腔参数是要把谐振频率拉低吗?然后我再把最大工作频率放低??

2020/11/19 09:23:41
3
peterchen0721
电源币:10 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:359
LV8
师长
先決定圈比 27V / 3T * 16T=144V * 2=288V這是輸入電壓...
2020/11/19 09:58:38
5
dy-dSStIKEa
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长
对,这个是在Lr和Cr谐振时,对应的输入电压
2020/11/20 16:05:54
9
peterchen0721
电源币:10 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:359
LV8
师长
是這個電壓那就代表設計錯誤要再計算一下,另外變壓器自感量應該也是錯的,MOS會壞掉是被這個激磁電流玩死的。提供參考。
2020/11/22 11:37:25
10
dy-dSStIKEa
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

为啥是288V输入就错了呀,依据是啥呀?这个电源在测量过程中在180V就闭环了呀。我也觉得电感量有点小,可是这个管子最大电流能走12A,在我的输入电压到200V的时候输入电流大约0.1A(空载),20W左右,去掉辅助电源的供电功率(包含继电器啥的)用电(最坏按大约2.5W左右),也就是空载时,LLC功率主回路部分纯消耗17W的功耗,为啥功率这么大?是电磁件导致的吗?因为吧,电磁件样品费很贵,轻易更换万一不好,血亏,刚开始觉得频率太高,然后放低,还是不行,之后又改驱动,还是不好驱动是这样的

2020/11/28 17:29:49
14
dy-dSStIKEa
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

大佬,我算了一遍,果然电磁件算错了。我又把把变压器和谐振电感的感量提高了一倍(又串联了一个电感和变压器),谐振电容容值减半变成100n,但是又有新的问题了,空载时输出电压一直慢慢往上飘,输出电压到达设定值时,驱动频率已经改变了,输出电压还是飘,我怀疑是变压器原边波形边沿有尖刺造成的,我贴几个波形,您帮我看看呗,实在不知道咋解决了.

下管DS波形:

变压器原边电压波形(黄色)和电流波形:

谐振电容两端电压波形:

2020/11/19 20:30:41
7
郑天华的
电源币:5 | 积分:3 主题帖:2 | 回复帖:37
LV3
排长
看一下Q1.Q2的ZVS波形是否是q1关断之后q2才启动的,如果q1还没关断q2就工作的话电压直接加到q2上工作就可能将管子烧毁。
2020/11/20 14:01:41
8
追风210
电源币:0 | 积分:3 主题帖:8 | 回复帖:8
LV3
排长
首先要先看看MOS的驱动波形,然后在看谐振电容上的波形,最好是对照着看。你的设计输出是多少?是27V?空载的时候很多IC都有突发模式。能烧到驱动电阻,说明驱动波形很可能有问题
2020/11/22 11:38:45
11
dy-dSStIKEa
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:0
LV2
班长

这是我的驱动波形

2020/11/23 12:21:17
12
追风210
电源币:0 | 积分:3 主题帖:8 | 回复帖:8
LV3
排长
这波形看起来确实不正常,应该是方波,怎么会高电平下突然下降,驱动上不应该出现这种,IC脚上出来就这样?
2020/11/25 18:11:22
13
zhangyiping
电源币:119 | 积分:56 主题帖:3 | 回复帖:435
LV9
军长
发热严重知道为什么吗,简简单单的说,LLC变频的频率高,励磁电流小,电感能量小,由于频率提高的开关管并联的电容与寄生电容的电容能量随着频率的提高,就是CUUF严重大于LIIF,零电压导通丢了,高电压导通产生的容性开通的损耗大了,损耗大就是这样子产生的,新一代技术使用固定频率的移相全桥方式,占空比变化,就不存在这个问题了。定频与变频,差别非常大,变频的已经落后的方式了。
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
免费技术研讨会
获取一手干货分享

互联网违法不良信息举报

Reporting Internet Illegal and Bad Information
editor@netbroad.com
400-003-2006