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LLC電源MOSFET發(fā)熱嚴重

我自己初次嘗試設(shè)計半橋式LLC諧振變換器，在 設(shè)計完畢后，對控制回路進行調(diào)試后沒問題，而后整機測試，先是空載，我用一個直流電源慢慢給高壓直流側(cè)上電，高壓直流側(cè)到100VDC時，輔助電源啟動了，LLC有輸出了，然后慢慢往上升，直到升到180VDC左右，輸出到達27V，再繼續(xù)往上升，輸出電壓不變形成閉環(huán)了，輸出很穩(wěn)定，然后高壓側(cè)升到到230VDC左右時，MOSFET炸了，之后拆下管子測量，發(fā)現(xiàn)GS極之間短路了，然后門極電阻也被燒斷了，一直到磁隔離的驅(qū)動變壓器之后的元件沒有損壞的。剛開始以為是我的LLC工作頻率太寬了（40K-400K），然后把最大工作頻率放低（放到180K左右）然后更換管子重新上電，發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)直流電壓到180VDC的時候MOSFET溫升很高（空載），目前還沒有帶載。有沒有哪位大神幫忙分析一下到底是不是開關(guān)頻率的問題呀，如果是能不能提供一個可行性的建議呀。跪求大佬幫忙下面是我LLC主回路的參數(shù)：

  MOFET：選擇12N60C；諧振電感：18uH；變壓器：（原邊16匝，直徑為0.5mm的利茲線并繞；副邊兩個繞組均是3匝，0.5mm的利茲線30股并繞，1mm氣隙。感量為95uH）；諧振電容：兩個100nF的CBB電容并聯(lián)；工作頻率的計算值為40K-150K;諧振頻率80K；下面是主回路的原理圖：

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全部回復(fù)(31)
正序查看
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2020-11-19 09:16
建議再重新算一下諧振腔參數(shù)吧，Lm=95uH、Lr=18uH、Cr=200nF、Fr=80KHz、n=16/3(半橋架構(gòu))、Vout=27V、Vin=?.......
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2020-11-19 09:23
先決定圈比 27V / 3T * 16T=144V * 2=288V這是輸入電壓...
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2020-11-19 09:56
@peterchen0721
建議再重新算一下諧振腔參數(shù)吧，Lm=95uH、Lr=18uH、Cr=200nF、Fr=80KHz、n=16/3(半橋架構(gòu))、Vout=27V、Vin=?.......
Vin的浮動范圍本來是198VAC-242AC整流之后的直流電壓大約的浮動范圍是280VDC-350VDC左右吧。
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2020-11-19 09:58
@peterchen0721
先決定圈比27V/3T*16T=144V*2=288V這是輸入電壓...
對，這個是在Lr和Cr諧振時，對應(yīng)的輸入電壓
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2020-11-19 10:03
@peterchen0721
建議再重新算一下諧振腔參數(shù)吧，Lm=95uH、Lr=18uH、Cr=200nF、Fr=80KHz、n=16/3(半橋架構(gòu))、Vout=27V、Vin=?.......

我覺得是頻率過高導(dǎo)致的MOS管的寄生體二極管在反向恢復(fù)的時候產(chǎn)生的大的反向電流導(dǎo)致的，但沒有好的解決辦法。

 改變諧振腔參數(shù)是要把諧振頻率拉低嗎？然后我再把最大工作頻率放低？？

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2020-11-19 20:30
看一下Q1.Q2的ZVS波形是否是q1關(guān)斷之后q2才啟動的，如果q1還沒關(guān)斷q2就工作的話電壓直接加到q2上工作就可能將管子燒毀。
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2020-11-20 14:01
首先要先看看MOS的驅(qū)動波形，然后在看諧振電容上的波形，最好是對照著看。你的設(shè)計輸出是多少？是27V？空載的時候很多IC都有突發(fā)模式。能燒到驅(qū)動電阻，說明驅(qū)動波形很可能有問題
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2020-11-20 16:05
@dy-dSStIKEa
對，這個是在Lr和Cr諧振時，對應(yīng)的輸入電壓
是這個電壓那就代表設(shè)計錯誤要再計算一下，另外變壓器自感量應(yīng)該也是錯的，MOS會壞掉是被這個激磁電流玩死的。提供參考。
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dy-dSStIKEa
LV.1
10
2020-11-22 11:37
@peterchen0721
是這個電壓那就代表設(shè)計錯誤要再計算一下，另外變壓器自感量應(yīng)該也是錯的，MOS會壞掉是被這個激磁電流玩死的。提供參考。

為啥是288V輸入就錯了呀，依據(jù)是啥呀？這個電源在測量過程中在180V就閉環(huán)了呀。我也覺得電感量有點小，可是這個管子最大電流能走12A，在我的輸入電壓到200V的時候輸入電流大約0.1A（空載），20W左右，去掉輔助電源的供電功率（包含繼電器啥的）用電（最壞按大約2.5W左右），也就是空載時，LLC功率主回路部分純消耗17W的功耗，為啥功率這么大？是電磁件導(dǎo)致的嗎？因為吧，電磁件樣品費很貴，輕易更換萬一不好，血虧，剛開始覺得頻率太高，然后放低，還是不行，之后又改驅(qū)動，還是不好驅(qū)動是這樣的

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dy-dSStIKEa
LV.1
11
2020-11-22 11:38
@追風(fēng)210
首先要先看看MOS的驅(qū)動波形，然后在看諧振電容上的波形，最好是對照著看。你的設(shè)計輸出是多少？是27V？空載的時候很多IC都有突發(fā)模式。能燒到驅(qū)動電阻，說明驅(qū)動波形很可能有問題

這是我的驅(qū)動波形

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2020-11-23 12:21
@dy-dSStIKEa
這是我的驅(qū)動波形[圖片][圖片][圖片]
這波形看起來確實不正常，應(yīng)該是方波，怎么會高電平下突然下降，驅(qū)動上不應(yīng)該出現(xiàn)這種，IC腳上出來就這樣？
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zhangyiping
LV.9
13
2020-11-25 18:11
@追風(fēng)210
這波形看起來確實不正常，應(yīng)該是方波，怎么會高電平下突然下降，驅(qū)動上不應(yīng)該出現(xiàn)這種，IC腳上出來就這樣？
發(fā)熱嚴重知道為什么嗎，簡簡單單的說，LLC變頻的頻率高，勵磁電流小，電感能量小，由于頻率提高的開關(guān)管并聯(lián)的電容與寄生電容的電容能量隨著頻率的提高，就是CUUF嚴重大于LIIF，零電壓導(dǎo)通丟了，高電壓導(dǎo)通產(chǎn)生的容性開通的損耗大了，損耗大就是這樣子產(chǎn)生的，新一代技術(shù)使用固定頻率的移相全橋方式，占空比變化，就不存在這個問題了。定頻與變頻，差別非常大，變頻的已經(jīng)落后的方式了。
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dy-dSStIKEa
LV.1
14
2020-11-28 17:29
@peterchen0721
是這個電壓那就代表設(shè)計錯誤要再計算一下，另外變壓器自感量應(yīng)該也是錯的，MOS會壞掉是被這個激磁電流玩死的。提供參考。

大佬，我算了一遍，果然電磁件算錯了。我又把把變壓器和諧振電感的感量提高了一倍（又串聯(lián)了一個電感和變壓器），諧振電容容值減半變成100n，但是又有新的問題了，空載時輸出電壓一直慢慢往上飄，輸出電壓到達設(shè)定值時，驅(qū)動頻率已經(jīng)改變了，輸出電壓還是飄，我懷疑是變壓器原邊波形邊沿有尖刺造成的，我貼幾個波形，您幫我看看唄，實在不知道咋解決了.

下管DS波形：

變壓器原邊電壓波形（黃色）和電流波形：

諧振電容兩端電壓波形：

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2020-11-30 10:09
@dy-dSStIKEa
大佬，我算了一遍，果然電磁件算錯了。我又把把變壓器和諧振電感的感量提高了一倍（又串聯(lián)了一個電感和變壓器），諧振電容容值減半變成100n，但是又有新的問題了，空載時輸出電壓一直慢慢往上飄，輸出電壓到達設(shè)定值時，驅(qū)動頻率已經(jīng)改變了，輸出電壓還是飄，我懷疑是變壓器原邊波形邊沿有尖刺造成的，我貼幾個波形，您幫我看看唄，實在不知道咋解決了[圖片].下管DS波形：[圖片]變壓器原邊電壓波形（黃色）和電流波形：[圖片]諧振電容兩端電壓波形：[圖片]

請問輸出瓦數(shù)是多少?

目前已知的資料為

Fr=80KHz  頻率範圍=40KHz-80KHz-150KHz

Vin=280V-350V

Vout=27V

Pout=?

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dy-dSStIKEa
LV.1
16
2020-11-30 11:10
@peterchen0721
請問輸出瓦數(shù)是多少?目前已知的資料為Fr=80KHz 頻率範圍=40KHz-80KHz-150KHzVin=280V-350VVout=27VPout=?
Po=600W，大佬，我測那個電流波形波形時那個探頭檔位選錯了，示波器是10mV/A,探頭是100mV/A,原諒我的不認真。示波器顯示的數(shù)值除以10就對了。
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2020-11-30 13:52
@dy-dSStIKEa
Po=600W，大佬，我測那個電流波形波形時那個探頭檔位選錯了，示波器是10mV/A,探頭是100mV/A,原諒我的不認真[圖片]。示波器顯示的數(shù)值除以10就對了。
計算值提供參考/upload/t/community/2020/11/30/1606715548-62786-600.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20
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dy-dSStIKEa
LV.1
18
2020-11-30 21:54
@peterchen0721
計算值提供參考/upload/t/community/2020/11/30/1606715548-62786-600.jpg
大佬匝比不應(yīng)該是n=Vin/(2*Vo)嗎，算出來是5-6左右呀，為啥是12呀
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2020-12-01 09:21
@dy-dSStIKEa
大佬匝比不應(yīng)該是n=Vin/(2*Vo)嗎，算出來是5-6左右呀，為啥是12呀

不好意思算成全橋，這個是半橋的推估資料，漏感只需30uH應(yīng)該有機會做在主變壓器內(nèi)。提供參考

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dy-dSStIKEa
LV.1
20
2020-12-01 17:17
@peterchen0721
不好意思算成全橋，這個是半橋的推估資料，漏感只需30uH應(yīng)該有機會做在主變壓器內(nèi)。提供參考[圖片]
大佬，咱倆算的參數(shù)相差不大，只不過我的諧振電感是外置的兩個串聯(lián)，變壓器也是串聯(lián)，我的K值取的是5，您取得是8.9，現(xiàn)在變壓器原邊波形老有尖刺，導(dǎo)致輸出電壓一直往上飄，變壓器的線我動了n次了，還是消不下去（尖刺好幾十伏），您覺得是干擾的原因嗎？要不我把Ln改成8.9試試？
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mifengdo
LV.1
21
2020-12-02 09:00
弱弱問一下  LLC 是不是不用管變壓器線圈頭尾的嗎？
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mifengdo
LV.1
22
2020-12-02 09:02
@mifengdo
弱弱問一下 LLC是不是不用管變壓器線圈頭尾的嗎？[圖片]
C8一個腳搭+P會不會好點
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2020-12-02 17:21
@dy-dSStIKEa
大佬，咱倆算的參數(shù)相差不大，只不過我的諧振電感是外置的兩個串聯(lián)，變壓器也是串聯(lián)，我的K值取的是5，您取得是8.9，現(xiàn)在變壓器原邊波形老有尖刺，導(dǎo)致輸出電壓一直往上飄，變壓器的線我動了n次了，還是消不下去（尖刺好幾十伏），您覺得是干擾的原因嗎？要不我把Ln改成8.9試試？
請問使用的控制IC是哪一款？漏感是變壓器+外置要算一起，有毛刺基本上都是漏感所造成，一次側(cè)有回收機制在可二次側(cè)沒有回收機制，造成的原因有很多繞製不好、布局有問題、走線有問題都會造成雜訊大......
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lxll
LV.1
24
2020-12-02 19:39
買的管子是不是正品啊，換20n65看看
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lxll
LV.1
25
2020-12-02 19:39
買的管子是不是正品啊，換20n65看看
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BG001
LV.1
26
2020-12-02 20:37
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dy-dSStIKEa
LV.1
27
2020-12-14 11:01
@peterchen0721
請問使用的控制IC是哪一款？漏感是變壓器+外置要算一起，有毛刺基本上都是漏感所造成，一次側(cè)有回收機制在可二次側(cè)沒有回收機制，造成的原因有很多繞製不好、布局有問題、走線有問題都會造成雜訊大......
大佬，我的基本成功了，太感謝你了，就是有一個地方有困惑，想問一下 你，就是半橋LLC的MOS管的額定電流咋??；雖然做成功了，但是看別人的LLC往回算咋算的不對了，哈哈哈。還有就是我實際中Q值取得是0.8，會不會有點大呀。
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luck_gfb
LV.7
28
2020-12-14 12:51
@BG001

原理圖能不能貼上來看看，驅(qū)動波形好像不對，想看下是怎么做的驅(qū)動。

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2020-12-15 09:19
@dy-dSStIKEa
大佬，我的基本成功了，太感謝你了，就是有一個地方有困惑，想問一下你，就是半橋LLC的MOS管的額定電流咋??；雖然做成功了，但是看別人的LLC往回算咋算的不對了，哈哈哈。還有就是我實際中Q值取得是0.8，會不會有點大呀。

提供參考

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2020-12-15 09:23
@dy-dSStIKEa
大佬，我的基本成功了，太感謝你了，就是有一個地方有困惑，想問一下你，就是半橋LLC的MOS管的額定電流咋??；雖然做成功了，但是看別人的LLC往回算咋算的不對了，哈哈哈。還有就是我實際中Q值取得是0.8，會不會有點大呀。

提供參考，高Q頻率範圍變小。

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ruohan
LV.9
31
2020-12-15 16:56
@dy-dSStIKEa
這是我的驅(qū)動波形[圖片][圖片][圖片]
驅(qū)動倒溝是怎么出來的，
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