請教全橋諧振電路MOSFET的VGS與VDS不對應問題.
各位好,調試全橋諧振時MOSFET的VGS拉高則VDS可以馬上導通,工作正常;而當VGS拉低時,VDS不能隨之拉高關斷,而是等到下橋臂的VGS到來才隨之關斷.請問是什么原因,如何解決?謝謝
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最好能貼個圖上來.
你說的這種拓撲,應該屬于負載諧振型的變換器,這種變換器屬于最早的軟開關變換器,因為需要靠PFM方式來調節(jié)輸出電壓,不太好控制.所以在零開關變換器出現(xiàn)以后,單純的負載諧振型應用已經不怎么普遍了.
但在高壓輸出場合,因為次級不需要濾波電感這一優(yōu)勢,又重出江湖了,呵呵.
現(xiàn)在常用的結構就是,前級靠一級BUCK電路穩(wěn)壓,反饋接在BUCK電路上,后面的全橋諧振,既不調頻,也不調寬,需要的時候,微調下諧振電感.
所以,我猜測,你的拓撲應該是 BUCK+SRC的形式.
其實,這種全橋串聯(lián)諧振變換器,全稱應該叫 全橋串聯(lián)諧振串聯(lián)負載變換器,因為它的諧振回路,屬于串聯(lián)諧振,負載跟諧振回路串聯(lián),這樣,初級就等效成一個電流源.
對于這種變換器,根據(jù)諧振回路與功率回路開關頻率的關系,又分為三大類.
你問的這種情況,應該是第二類,即 1/2*諧振頻率<開關頻率<諧振頻率.
在這類工作狀態(tài)下,開關管屬于硬開通,所以VGS拉高則VDS可以馬上導通,其實這樣來講,導通損耗是很大的.
開關管屬于零電壓/零電流關斷,VGS拉低,VDC并不會隨之拉高關斷,因為,這時候,初級電流通過它的反向并聯(lián)二極管續(xù)流,你的MOSfet應該反向并聯(lián)了一個二極管吧,如果沒并,那就是內部寄生的二極管.這時,你可以看看這個反向并聯(lián)二極管的電流,它是有電流通過的,只有這樣,才能實現(xiàn)零電流關斷.
所以,你說的這個現(xiàn)象,是正常的,也是正確的,如果不是這樣,那才是問題呢.
為了更清晰可見,我貼一下,我以前仿真的波形:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/73/749531231150060.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
我來解釋一下:
綠色是上橋臂驅動,紅色是上管VDS電壓.
藍色是下橋臂驅動,黃色是上橋臂反向并聯(lián)二極管電流.
你可以看到,這個二極管屬于硬關斷,存在很大的反向恢復電流,所以需要提醒你的是,這個反并聯(lián)二極管,需要選個快恢復的.
不知我說的對不對,你不妨貼實際波形上來,這樣才更清晰.
你說的這種拓撲,應該屬于負載諧振型的變換器,這種變換器屬于最早的軟開關變換器,因為需要靠PFM方式來調節(jié)輸出電壓,不太好控制.所以在零開關變換器出現(xiàn)以后,單純的負載諧振型應用已經不怎么普遍了.
但在高壓輸出場合,因為次級不需要濾波電感這一優(yōu)勢,又重出江湖了,呵呵.
現(xiàn)在常用的結構就是,前級靠一級BUCK電路穩(wěn)壓,反饋接在BUCK電路上,后面的全橋諧振,既不調頻,也不調寬,需要的時候,微調下諧振電感.
所以,我猜測,你的拓撲應該是 BUCK+SRC的形式.
其實,這種全橋串聯(lián)諧振變換器,全稱應該叫 全橋串聯(lián)諧振串聯(lián)負載變換器,因為它的諧振回路,屬于串聯(lián)諧振,負載跟諧振回路串聯(lián),這樣,初級就等效成一個電流源.
對于這種變換器,根據(jù)諧振回路與功率回路開關頻率的關系,又分為三大類.
你問的這種情況,應該是第二類,即 1/2*諧振頻率<開關頻率<諧振頻率.
在這類工作狀態(tài)下,開關管屬于硬開通,所以VGS拉高則VDS可以馬上導通,其實這樣來講,導通損耗是很大的.
開關管屬于零電壓/零電流關斷,VGS拉低,VDC并不會隨之拉高關斷,因為,這時候,初級電流通過它的反向并聯(lián)二極管續(xù)流,你的MOSfet應該反向并聯(lián)了一個二極管吧,如果沒并,那就是內部寄生的二極管.這時,你可以看看這個反向并聯(lián)二極管的電流,它是有電流通過的,只有這樣,才能實現(xiàn)零電流關斷.
所以,你說的這個現(xiàn)象,是正常的,也是正確的,如果不是這樣,那才是問題呢.
為了更清晰可見,我貼一下,我以前仿真的波形:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/73/749531231150060.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
我來解釋一下:
綠色是上橋臂驅動,紅色是上管VDS電壓.
藍色是下橋臂驅動,黃色是上橋臂反向并聯(lián)二極管電流.
你可以看到,這個二極管屬于硬關斷,存在很大的反向恢復電流,所以需要提醒你的是,這個反并聯(lián)二極管,需要選個快恢復的.
不知我說的對不對,你不妨貼實際波形上來,這樣才更清晰.
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@zkybuaa
最好能貼個圖上來. 你說的這種拓撲,應該屬于負載諧振型的變換器,這種變換器屬于最早的軟開關變換器,因為需要靠PFM方式來調節(jié)輸出電壓,不太好控制.所以在零開關變換器出現(xiàn)以后,單純的負載諧振型應用已經不怎么普遍了. 但在高壓輸出場合,因為次級不需要濾波電感這一優(yōu)勢,又重出江湖了,呵呵.現(xiàn)在常用的結構就是,前級靠一級BUCK電路穩(wěn)壓,反饋接在BUCK電路上,后面的全橋諧振,既不調頻,也不調寬,需要的時候,微調下諧振電感.所以,我猜測,你的拓撲應該是BUCK+SRC的形式.其實,這種全橋串聯(lián)諧振變換器,全稱應該叫全橋串聯(lián)諧振串聯(lián)負載變換器,因為它的諧振回路,屬于串聯(lián)諧振,負載跟諧振回路串聯(lián),這樣,初級就等效成一個電流源.對于這種變換器,根據(jù)諧振回路與功率回路開關頻率的關系,又分為三大類.你問的這種情況,應該是第二類,即1/2*諧振頻率
多謝您的指教
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@rolandee
2樓zkybuaa說得非常清楚了,其實VGS-VDS的波形很正常,對角開關關斷后電感通過BODYDIODE續(xù)流,經過死區(qū)時間后對應的下管導通VDS才像你說的上升到DCBUS.
這個問題的確如此.我看了另一個仿真也差不多這樣.
我設置為已解決,zkybuaa應加上分了吧?
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/73/1399561231166917.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
我設置為已解決,zkybuaa應加上分了吧?
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