请教大家一个变频驱动的三极管容易击穿的问题

jbpan852

有一个产品的变频驱动，是前同事设计的，负载是一个25W 4.7欧姆电阻，再串一条导线缠在水管上面，
导线另一端接电源负极，它的作用就是一个线圈，可以产出磁场，这是用来处理水的。
Q1端的R1电阻接5V变频方波，Q4电容端接线圈，Q3相当于二极管。原先是15V供电的，
一直使用没有什么问题。后来想增大输出功率，供电改为48V，就频繁出现Q1,Q3,Q4同时
击穿的问题。由于模电基础差，一直没有解决方案，在这里请教大家：
1、这个电路有什么缺陷吗？怎么改进？
2、Q3在这里只是当二极管使用吧，它的作用是什么？

jbpan852

如果去掉Q3，输出波形就不正常了，为什么呢

elec2000

电压从 15V 变到48V   你还用的原来的三极管？   100V 的集射电压 不够了！！    提高到200V以上试试

jbpan852

elec2000 发表于 2020-3-14 16:04
电压从 15V 变到48V   你还用的原来的三极管？   100V 的集射电压 不够了！！    提高到200V以上试试 ...

谢谢，是还是用100V的三极管，我换耐压高一点的试试

lcw_swust

感性负载，一般需要续流二极管，比如在C1左方对电源加一只二极管，对地加一只二极管。
R2可能大了，会影响边沿，可减小些试试。
再弄不好就上IR2104+两只NMOS做个半桥。

jbpan852

lcw_swust 发表于 2020-3-14 16:43
感性负载，一般需要续流二极管，比如在C1左方对电源加一只二极管，对地加一只二极管。
R2可能大了，会影响 ...

谢谢！你这个建议很好！

castiello

Q4管子容易进入线性区，此时功耗极大，建议采用PNP的管子严格控制驻留在线性区时间


其实直接换成MOS一劳永逸

jbpan852

castiello 发表于 2020-3-14 17:20
Q4管子容易进入线性区，此时功耗极大，建议采用PNP的管子严格控制驻留在线性区时间

好的，谢谢，我向领导说明一下

hailing

1:以前15v工作电流多少？换48V工作电流多少？2:用示波器比对下两种电压时的波形。3:三极管有一个放大倍数,看了下这个实际是达林顿管，画原理图封装不准确影响别人判断。这样放大倍数的问题没问题。开关频率多大？4:对比下两种电压工作时各个管子发热是否明显？

jbpan852

hailing 发表于 2020-3-14 18:25
1:以前15v工作电流多少？换48V工作电流多少？2:用示波器比对下两种电压时的波形。3:三极管有一个放大倍数, ...

谢谢提醒，用的的确是达林顿管，原理图没有体现出来。以前15V和现在48V的波形差不多，产品用多路这样的驱动并联接线圈的，每个回路的电流不会超过3A，因为三极管都是固定到很大的散热器上面，
整体的温度再五六十度左右，开关频率50Hz~50k Hz之间，下面是示波器测的波形，其中输出波形是15V测得的，一通道是Q4基极波形，二通道是电容负极端波形，在48V情况下Q4基极的峰峰值达到67V，发射极会更高，有76V之多，怎么会这样呢？

PPS

感觉q3就是起到了一个反向放电二极管的作用，在关断时电流从这里续流，否则负载无处放电，波形就不正常了。之所以用个三极管，可能是为了快速恢复。用一个高压快恢复二极管替代试一下。

hailing

从你示波器的波形看，尖峰还是比较高的，耐压的余量太小了点，考虑电感线圈的变化，尖峰更高。可以把耐压换200V的达林顿试试。然后把48V再提到到60V,70v这样看是否原来的100v很容易击穿，换200V不坏就说明是耐压不够。因为从你描述散热是没问题的

jbpan852

hailing 发表于 2020-3-14 21:20
从你示波器的波形看，尖峰还是比较高的，耐压的余量太小了点，考虑电感线圈的变化，尖峰更高。可以把耐压换 ...

好的，换一个耐压高一点试试，测出的是接上线圈波形

hailing

jbpan852 发表于 2020-3-14 21:44
好的，换一个耐压高一点试试，测出的是接上线圈波形

楼主，有测试结果了上来说下

jbpan852

hailing 发表于 2020-3-21 15:34
楼主，有测试结果了上来说下

还没有结果，在这里谢谢大家都回复，现在在电容正极端并两个续流二极管，然后将达林顿管的耐压换成150V的，先测试一段时间看看。晶体管击穿通常在通电的一瞬间发生的，但不是每次都会击穿。另外，用IR2104+MOS管也准备测试，有结果再公布出来。