DSP发出的PWM,经驱动晶元和驱动变压器后,为什么死区时间没有了?

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版主:电源开拓者

我正在做移相全桥电路,采用数字控制,DSP发出的带死区时间的PWM波经驱动晶元UCC27424后,再有驱动变压器来驱动全桥电路上下MOS管。

做实验时测试MOS管驱动波形和漏源电压波形为:

通道3为驱动波形,通道4为漏源电压,可以看到驱动波形平滑的下降到负值,而没有体现出带有死区时间的小台阶,这是为什么呢?还有我用的辅助电源为12V供电,为什么驱动波形幅值只达到10V呢?

驱动电路是这样的 ,希望好人指点,在线等

btclass:

不知道你要死区干什么?

楼主:

没有死区的话,桥臂上下管会直通吧

哥不懂死区?

PWM信号出死区,通过变压器出死区?天大的笑话。楼主的问题是米搞懂驱动变压器而已,走了小弯路。注重下充放电回路,其实是很稳定可靠的。楼主属于没事找抽那种

楼主:

额,其实我感觉驱动波形还行,但是老师说驱动波形有问题,还有我用12V辅助电源供电的,为什么驱动波形幅值只达到10V呢

这个是我同学的实验波形,驱动方式一样,但是他的驱动波形下降到零后就有一个死区台阶

siderlee:

干扰还挺大的

你和你同学的 电路对比一下吧,最直接的 方法

楼主:

我俩做的还不太一样,他的是移相全桥,我做的是半桥三电平移相,我的输入额定电压为800V,满载电流为11.5A。我现在低压输入100V实验,这个时候输入电流大概为0.8A左右。从实验波形上可以看到漏源电压振荡挺厉害的,现在正在找原因。还有这个时候发现工作十分钟左右MOS管散热片发热很厉害,虽然这个时候MOS管没有实现软开关,但是电流很小,感觉还不至于使MOS管发热那么厉害,不知道什么原因。

st.you:

估计是死区时间你的驱动电路没短路驱动变压器..

楼主:

什么意思啊,没有短路是什么意思呢

one-piece:

死区时间不是你这样看的:你不是有上下管么,你有隔离探头同时测上下管的GS波形,不就可以看出死区时间了么;

楼主:

上下管驱动波形看了,一个下降一个上升,在零点相交。我老师说,驱动波形下降到0时应该有个小台阶

shiyunping:

选对测试点,选对示波器参数,认真测试,在波形中会显示出来电流中断死区坐标。

楼主:

好的

ailuer_shijidianyuan:

把驱动信号线上所有的电容全摘掉看看

C303,C304,C307,C308摘掉

楼主:

这些电容会影响到漏源电压尖峰吗,这些电容是与线路上寄生电感 匹配谐振的

ailuer_shijidianyuan:

那你同样增加了延迟

驱动晶元有门限的,你增加了电容,会先给电容充电,充到高电平的门限时才输出高,这段时间就消失了;

为什么会影响漏源电压尖峰?是栅极吧,你电容是在驱动晶元的前面,你前面即使有尖峰,但晶元不会把尖峰识别成尖峰输出啊;即使mos栅极有电压尖峰,在变压器驱动中,很有必要在栅极加背靠背的稳压管,也是标配;

看看你那个驱动晶元的速度够不?我用过更快的:FAN3214

楼主:

恩,你这样说我就有点明白了,等会我把这些电容拿掉试试,还有我的漏源电压为什么振荡那么厉害啊,这个时候mos管散热片发热也严重,电流才1A左右

ailuer_shijidianyuan:

你先计算一下导通损耗大不大,我记得高压的MOS导通电阻都挺大,除非用碳化硅MOS。还有MOS是不是有轻微的直通现象啊,也能导致发热;你三电平的也是类似移相全桥控制吧,也是软开关?我没有研究过三电平,只是偶尔看过,如果是的话,DS震荡应该没问题,要么就是你谐振电感或者漏感太小,过谐振比较严重而已,就会持续的有阻尼振荡,但是没关系啊,大不了实现不了软开关,如果要实现的话,调整一下谐振电感或者漏感。

楼主:

恩,我用的这个MOS导通电阻70毫欧,半桥三电平和移相全桥一样的,怎么样看上下管是否有轻微直通呢,我的开关频率100K,设的死区0.5uS, 还有为什么漏源电压和驱动波形的中间部分也有振荡呢?我现在谐振电感量为6uH。

ailuer_shijidianyuan:

直接看两个上下管的DS或者驱动波形,从原理上说,上下管子的死区时间要大于MOS管的物理时间,即大于管子的下降时间+下降延迟时间+反向恢复时间;

你把VDS上升时的震荡解决了,也就解决了其波形中间的部分,这是由于同一桥臂一只管子关断时干扰过去到另外一只管子上的,此时另外一只管子并未关断

你先大致计算一下你的谐振周期,从原理上讲,让VDS没有过谐振现象,就是得让死区时间正好等于四分之一个谐振周期,同时,死区时间还必须大于我上面说的管子物理特性带来的延迟,不然可靠性会有问题。

楼主:

恩,中间那一部分谐振我仔细看了电路,就是和你说的情况一样。

绿色驱动波形和蓝色驱动波形,是上下管的驱动波形,死区时间哪个时候开始算呢?是从一个管子开始下降到另一个管子上升到幅值这段时间吗

ailuer_shijidianyuan:

你这个驱动明显有交叉部分,会有交叉损耗,死区时间的长度你说的是对滴

楼主:

恩,我现在就是再找为什么上下管会有交叉,明明已经加死区了 我先把电容拿掉试试

厉害啊 ,我把那几个电容拿掉后,测试的波形,死区确实体现出来了,我刚开始这几个电容用的是1nf的,现在我改用22pf行吗

ailuer_shijidianyuan:

不要加电容,你用的是驱动晶元,驱动晶元前面信号是很微弱的,不该加的地方不要加,你应该把更多精力放在驱动晶元后面的驱动电路

你还加了电阻,像我用的时候,PWM直接接到驱动晶元上,只是对地会有个电阻,PWM信号到驱动晶元之间不加任何东西,该简便的地方一定要简便,在保证功能的前提下,电路越简单,可靠性越高

楼主:

驱动波形从负的部分上升到正的部分,又多一个台阶,怎么回事呢

ailuer_shijidianyuan:

你那个波形是上电的时候,不好判断,正常工作的时候波形具体是咋样的?驱动波形上升会有一个小的平台,叫米勒平台

这是变压器原边电压的波形,为什么从零开始上升的时候振荡那么厉害啊,我缠绕的变压器漏感为1uH左右。这个振荡尖峰和什么有关系呢

ailuer_shijidianyuan:

波形已经算是很好了,你可以同时看一下输出整流管的反向电压是不是跟它同时出现的,感觉是副边二极体反向电压给折算过来的,我说的这个二极体反向电压是不包括反向电压的平台,它有一部分是震荡尖峰,看看二极体发反向震荡尖峰的频率是不是和你变压两端电压振荡的频率一致,如果一致,说明是副边二极体反向震荡尖峰电压耦合过来的,但是从波形上看,已经很不错了

楼主:

波形图中出现的两个大的尖峰位置处,对应著滞后管关断的位置,这个时候变压器副边所以整流管同时导通把变压器短路,按理说应该不是整流管反向恢复引起的,我感觉是变压器漏感、寄生电容 与线路上的寄生电感及MOS寄生电容振荡引起的

ailuer_shijidianyuan:

你测的是变压器两端的电压,图片还得出是管子开通时候的电压波形啊,你管子关断了,对应的变压两端是变压下降沿出现,而不是在上升沿

楼主:

这是工作原理波形,Q1 Q4是超前管,Q2 Q3是滞后管,UAB是变压器原边电压波形,可以看到那两个尖峰时刻,对应著Q2 Q3关断时刻。

那这两个时刻的尖峰是怎么回事呢

ailuer_shijidianyuan:

那你测一下滞后臂的VDS是不是那样?好像还是过谐振的问题

楼主:

恩 等到下午测试,什么是过谐振啊

ailuer_shijidianyuan:

你谐振频率太大,在滞后臂管子的电容上反复充放电。你先计算一下你谐振的频率,你的死区时间应该等于四分之一个谐振周期,如果死区时间大于四分之一个谐振周期,那么就会反复震荡,叫过谐振,我前面也说过关于死区时间的取值,死区时间首先要满足要大于MOS管的物理时间,即大于MOS管的下降时间+下降延迟时间+反向恢复时间。

楼主:

嗯 谢谢了

end


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