帮忙看一个H桥电路,为什么MOS管容易坏?
驱动电控玻璃(PDLC)需要75V的交流电,所以设计了这个电路,VCC_PDLC是75V,驱动信号RIN LIN接在一个反相器上,由FPGA输出30Hz的方波信号驱动PDLC是容性负载,调试过程中,发现MOS管很容易击穿损坏,请坛友帮忙分析一下是什么原因吧,非常感谢。
上管?下管?你这频率太低了吧,vb管脚电压不够高,上管内阻大。还有,上管驱动方法不大对吧?上管nmos的g极必须大于d极才能工作,否则vs≈≈vg,mos管承受全部压降,烧毁很正常。 频率太低了,自举电压不够,上管容易坏 wye11083 发表于 2022-12-30 21:05
上管?下管?你这频率太低了吧,vb管脚电压不够高,上管内阻大。还有,上管驱动方法不大对吧?上管nmos的g ...
(引用自2楼)
大神还有不懂的么。功率电路也懂 Wisen 发表于 2022-12-30 22:29
频率太低了,自举电压不够,上管容易坏
(引用自3楼)
他自举接的是12v。。。。。。mos电压接的是75v。。。。。。。。。。 akey3000 发表于 2022-12-30 22:32
大神还有不懂的么。功率电路也懂
(引用自4楼)
你踩些坑就懂了。比如我还知道怎么降纹波,因为以前不懂,dcdc后面只放了钽电容,被坑过。还有,700khz的dcdc带高cg的mos热得冒烟。。 wye11083 发表于 2022-12-30 22:33
他自举接的是12v。。。。。。mos电压接的是75v。。。。。。。。。。
(引用自5楼)
浮栅驱动就是干这个活的。 一般 C24 C25 70 C94 用个1uF的MLCC就行了。
D10 D11 D12 D13 mosfet已经内置了,不需要额外添加。
调制频率,应该用20~30kHz
R10 R16 不知道你放着干啥用,本来好好的驱动能力,被直接脚斩了。
以上问题解决了后,如果还烧,就去看看HO经过R9之后的波形,以找到一个最合适的R9值
多提一嘴。
VCC_PDLC注意应该是75V直流电,不能用75V交流电。
LM5017 发表于 2022-12-30 22:53
一般 C24 C25 70 C94 用个1uF的MLCC就行了。
D10 D11 D12 D13 mosfet已经内置了,不需要额外添加。
(引用自8楼)
感谢大神指点
R10 R16主要是为了限止H桥翻转时的瞬时电流,PDLC类似一个大电容,如果不加电阻,翻转瞬间,电流比较大,担心易损坏
PDLC的驱动频率只能控制到几十Hz,太快会响应不过来,电流很大
针对这种低频场景,MOS驱动怎么设计比较好呢? 找专用的mosfet全桥驱动芯片,对于两个桥臂的控制信号需要做时序控制,否则上下同时导通(为什么,请思考),就玩玩了
另外,自举电容搞那么大,根本没必要,可能还会引入问题。 ziruo2002ab 发表于 2022-12-30 23:44
找专用的mosfet全桥驱动芯片,对于两个桥臂的控制信号需要做时序控制,否则上下同时导通(为什么,请思考) ...
(引用自11楼)
谢谢指教,帮忙推荐个全桥驱动芯片吧 wye11083 发表于 2022-12-30 22:33
他自举接的是12v。。。。。。mos电压接的是75v。。。。。。。。。。
(引用自5楼)
我看那个2104的工作原理,是在75V上叠加12V,规格书上就是这样用的,这样设计感觉没啥问题呀 LM5017 发表于 2022-12-30 22:53
一般 C24 C25 70 C94 用个1uF的MLCC就行了。
D10 D11 D12 D13 mosfet已经内置了,不需要额外添加。
(引用自8楼)
你搞反了,这几个电容需要加到100uF甚至更大才行。他的电路工作频率很低,需要更大的电容来维持下臂关闭时的上臂工作电压。 smbxfdbz 发表于 2022-12-30 23:47
谢谢指教,帮忙推荐个全桥驱动芯片吧
(引用自12楼)
你这个只有30Hz的频率,没注意到。而且用的是FPGA,那么就好办,不用去找专门的芯片了,FPGA对两个桥臂的控制信号做一个死区控制就可以了
看这个:http://www.xjishu.com/zhuanli/41/201710817663.html
一种雾化器精细调制脉宽与死区时间的电路及方法与流程 EG2104自带死区控制,何来上下同时导通? smbxfdbz 发表于 2022-12-30 23:50
我看那个2104的工作原理,是在75V上叠加12V,规格书上就是这样用的,这样设计感觉没啥问题呀 ...
(引用自13楼)
好吧。确实是这样。但是上管烧还是下管烧?原则上你输出串了1k电阻出去,电流最大也就150ma,烧管子问题再找吧。不明确上管烧还是下管烧还是全烧大家没法帮你分析准确原因。 gzhuli 发表于 2022-12-31 04:43
EG2104自带死区控制,何来上下同时导通?
(引用自16楼)
单臂的话,死区控制应该没问题,双臂驱动,我是用一个反相器来控制的,FPGA连接到LIN_CTRL,双臂的IN没有直接连到FPGA,是担心上电时,FPGA的引脚不可控,出现短路。
使用反相器,可以保证双臂的IN时刻保持反相,但反相器会有个ns级的延迟
前辈觉得,这样设计有没有风险呢?
PDLC应该是属于“常开常闭”类型的操作吧?
持续电流是不是应该几乎为0?
不是很明白这个应用…… wye11083 发表于 2022-12-31 09:50
好吧。确实是这样。但是上管烧还是下管烧?原则上你输出串了1k电阻出去,电流最大也就150ma,烧管子问题 ...
(引用自17楼)
坏过两次,都是上臂Q5短路了,本来用的100V的MOS,后来换成了200V的,还是坏
工作时MOS管没有温度,一般是上电或开关瞬间损坏 hugohehuan 发表于 2022-12-31 10:15
PDLC应该是属于“常开常闭”类型的操作吧?
持续电流是不是应该几乎为0?
不是很明白这个应用…… ...
(引用自19楼)
PDLC类似液晶,工作时要用几十Hz的频率翻转极性,不然会极化损坏
它相当于一个电容,翻转极性时会有充放电电流 smbxfdbz 发表于 2022-12-31 10:27
坏过两次,都是上臂Q5短路了,本来用的100V的MOS,后来换成了200V的,还是坏
工作时MOS管没有温度,一般 ...
(引用自20楼)
上臂坏我分析了一下,可能是容性负载切换时,把上臂vgs拉到20v以上,造成上管击穿(因你电流达不到击穿条件)。你可以示波器测一下上管vgs瞬时电压。mos管怕g极过压。 wye11083 发表于 2022-12-31 10:43
上臂坏我分析了一下,可能是容性负载切换时,把上臂vgs拉到20v以上,造成上管击穿(因你电流达不到击穿条 ...
(引用自22楼)
谢谢大神指点,我上班测试一下看看 VB需要靠负载的反向电动势进行充电,PDLC是容性负载,并且串联了510R的电阻,VB应该是没法充电的。 进入工作状态之前,两个半桥下管Q7和Q9都应有足够的开启时间,以确保两个半桥的自举电容正确充电。这个在控制程序上是否有保证?
另外,电流不大,用三极管搭个H桥不是比这样搞省心得多? cne53102 发表于 2022-12-31 13:05
进入工作状态之前,两个半桥下管Q7和Q9都应有足够的开启时间,以确保两个半桥的自举电容正确充电。这个在控 ...
(引用自25楼)
三极管也不省心呀,设计不好,还是会挂。我比着规格书,用了最典型的电路,心想应该比较省心,结果还是挂 smbxfdbz 发表于 2022-12-31 10:10
单臂的话,死区控制应该没问题,双臂驱动,我是用一个反相器来控制的,FPGA连接到LIN_CTRL,双臂的IN没有 ...
(引用自18楼)
就是你这个控制电路坏事,自举驱动必须保证两个半桥都是下管先开,这样自举电容才有机会充电。
你用反相器控制的话就总是有一边半桥是上管先开,此时自举电容尚未完成充电,上管因为导通不完全而烧毁。 低频30HZ调制到高频(例如10KHZ)上去,自举电路需要充电,烧毁原因应该是管子没有完全导通,发热坏的
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