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用兩個(gè)MOSFET構(gòu)成的半橋組成BUCK電路,上橋臂的開關(guān)動(dòng)作引起關(guān)斷的下橋臂的誤導(dǎo)通,如何解決?

       各位好,因?yàn)檎n題需要,小弟想在BUCK拓?fù)涞幕A(chǔ)上,將快恢復(fù)二極管換成斬波開關(guān),在buck模式下,只驅(qū)動(dòng)原來的斬波開關(guān),代替二極管的開關(guān)保持截止。斬波開關(guān)用的是ST公司的高壓MOSFET,型號為STW45N65M5。

      母線電容和輸出電容分別為330uF和660uF,且盡量靠近功率半橋安置,輸出濾波電感用的是市面上賣得做好的電感,把三個(gè)100uH的串聯(lián)起來使用,所需要的連線盡量采用了雙絞線,以消除不必要的雜散參數(shù),  

     (a)buck功率電路的原理圖:

原理圖

     半橋部分,上、下橋臂分別有兩個(gè)并聯(lián)的MOSFET組成,下圖為MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路,采用的是安森美的驅(qū)動(dòng)芯片,原理是自舉驅(qū)動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)部分

    (b)對應(yīng)的PCB布局:

PCB

     但,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),即使沒有給下管發(fā)驅(qū)動(dòng)信號,下管的柵極電壓也會產(chǎn)生震蕩波形,超出了閾值電壓,導(dǎo)致電感電流波形完全是震蕩的。

  ( 說明:因?yàn)橄氍F(xiàn)在低壓輸入下調(diào)好閉環(huán)再做高壓輸入的調(diào)試,所以實(shí)驗(yàn)中BUCK的輸入電源用24V開關(guān)電源來代替,負(fù)載用的1ohm的制動(dòng)電阻。)

(1)首先單獨(dú)測了上橋臂開關(guān)的Vgs(CH1)和Vds(CH2)

上管柵源電壓和漏源電壓

很明顯MOSFET在開通時(shí)柵極電壓出現(xiàn)了嚴(yán)重的震蕩

(2)接下來測了下橋臂的Vgs,注意此下橋臂是沒有驅(qū)動(dòng)信號的,但功率電路依然能夠耦合過一個(gè)震蕩來,如下圖所示,根據(jù)測量結(jié)果顯示,這一震蕩最大值達(dá)到了6.8V,

下管柵極采到的電壓

     所以得到結(jié)論是,下橋臂由于存在耦合過來的震蕩電壓,這一震蕩電壓導(dǎo)致下管也反復(fù)開關(guān)。

     為此從兩方面考慮解決這一問題,

     第一,弄清楚震蕩產(chǎn)生的原因,從根源上削弱震蕩。

     第二,給下管截止時(shí)給下管的柵極加一個(gè)負(fù)壓,削弱震蕩電壓對于MOSFET的影響。

     除此之外,對于MOSFET的振鈴,論壇里還有人提到用RCD緩沖電路,不過我對比了 一下振鈴時(shí)的柵源電壓波形,感覺跟我采到的波形差別還是挺大的,所以不太確定加RCD到底有沒有用。

    在此想問下同行們,有沒有得到過類似的曲線,造成這一問題的原因大概是哪一塊,萬分感謝!

全部回復(fù)(6)
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2019-05-23 10:14
MOS管柵極對地都應(yīng)加一個(gè)電阻,防止雜波干擾,MOS管柵極絕緣電阻很高,很容易受到雜波的感應(yīng)干擾
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manzhusha
LV.1
3
2019-05-23 10:22
@lingyan
MOS管柵極對地都應(yīng)加一個(gè)電阻,防止雜波干擾,MOS管柵極絕緣電阻很高,很容易受到雜波的感應(yīng)干擾
嗯嗯,加了10k的泄放電阻
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shao456
LV.6
4
2019-05-23 14:40
自舉驅(qū)動(dòng)的型號呢?看你電路圖中沒有低邊的驅(qū)動(dòng)部分,你確定驅(qū)動(dòng)芯片是對的?
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2019-05-30 17:54
@shao456
自舉驅(qū)動(dòng)的型號呢?看你電路圖中沒有低邊的驅(qū)動(dòng)部分,你確定驅(qū)動(dòng)芯片是對的?
這是橋類電路的固有缺點(diǎn),如果成本沒有要求,做一個(gè)負(fù)壓。
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manzhusha
LV.1
6
2019-07-12 16:24
@shao456
自舉驅(qū)動(dòng)的型號呢?看你電路圖中沒有低邊的驅(qū)動(dòng)部分,你確定驅(qū)動(dòng)芯片是對的?
高低端驅(qū)動(dòng)都是用的同樣的芯片,這個(gè)片子內(nèi)部是自舉電路。
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2020-10-24 14:52
@manzhusha
嗯嗯,加了10k的泄放電阻
你這好使了嗎
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