KA_IX

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PFC MOS管DS震荡波形解决方法

2021-7-2 10:41:07 显示全部楼层
PFC的结构原理图如下:
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我们的mos管波形在各拓扑结构中的波形都会不一样,对与PFC来说,我们的MOS管波形见图2,这是因为我们的工作在了CCM模式下的PFC MOS管波形,可以看到尖峰非常高,
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图2
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图3
从图3我们可以看到DS的震荡非常的厉害,当出现这种现象的时候,需要怎么解决了,有很多刚入行的工程师可能不知道怎么入手。

对于这一关问题可以从下面几个点入手:
1、续流二极管是不是合适,检查续流二极管的规格书,找一个参数相近而不同品牌的二极管装上去重新测试下,对比前后波形看有没有改善。
2、Mos管的也可以找一个不同品牌的替换上去看下波形,是不是有变化,变差还是变好
3、查看驱动波形,是不驱动电阻太小,导致驱动震荡的非常厉害,改变驱动电阻的阻值,改大看看有没有改善,
4、如果上面的都没有改善的,看是不是PCB布线的问题,可以割线看看,但是一般不建议这样做,
5、实在不行就加RC钳位电路,但是带来的是损坏加大,MOS管温升可能会高。

一般我们都是从以上5点出发来解决问题。我们解决问题的时候首先的从最简单的入手:
对我们最简单的就是先查看驱动波形,与DS的电流波形,如果没有电流探头的,可以先看驱动的波形,如果驱动的波形很差的话,我们可以通过改变驱动的匹配电阻来改善驱动波形。
实际查看得驱动波形如图4:
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图4

从图上驱动波形来看得话,一般这样的问题都是硬开关里面出现,因为有很米勒效应在里面,当我们看到有弥勒效应的时候,就可以确定我们的开关是硬开关,从图上的波形来看,MOS管驱动是有很严重的问题的。

首先当驱动电压到了米勒平台后,我们希望他是保持不变得,但是上图中2号圈里面有震荡,而且震荡的非常严重,都有震荡到接近0V了,
这是我们不能接受的,很可能会引起二次关断。

当出现这种现象的时候我们的解决方法只有加大驱动电阻,
如下图是一个推挽电路,也叫图腾柱,我们可以改变R3,把R3电阻适当加大,让开通速度适当变慢,R3由原理的22Ω,改成了现在的47Ω,

然后我们在看关断的的米勒效应1号圈,也是震荡的非常厉害的,一样的办法是改变驱动电阻R2,加大R2的阻值,R2的阻值也是由原来的22Ω改成了47Ω
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图5
改好了驱动电阻后,我们再来看下改完驱动电阻后的驱动波形
下面图6是该后的驱动波形。
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图6
从图6的波形来看,驱动波形非常的漂亮,原来的震荡基本上没有了,可能有人会认为这样加大驱动电阻会引起MOS波形发烫,其实是不会的,因为我们的驱动电阻加的也不是很大,
当然改完后还是要做温升测试。
下面我们在来看图7的DS的波形,已经非常漂亮了,图8是没有改驱动电路的波形,
从下面的两个图对比来看,我们的DS波形震荡已经改善了,DS震荡在我们的接受范围内。
这样我们的MOS管的电压应力也解决了。
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图7
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图8

从这一个案例来看得话,驱动电阻太小时很有可能会引起我的DS震荡非常的厉害,这一原因都是弥勒效应的存在,所以在选取我们的mos管的时候也可以注意下寄生电容的大小,如果我们不改变驱动电阻的情况下,改变MOS管也可能会有所改变,原理都是改变mos管的开通与关断速度,让dV/dt变小。
如果改驱动电阻没有效果的话,可以改变续流二极管,这也是一个不错的选择。但是对于加钳位电路与改PCB板是尽量不要去用。

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