帮忙看一个H桥电路，为什么MOS管容易坏？

smbxfdbz · 发表于 2022-12-30 19:07:21

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。

wye11083 · 发表于 2022-12-30 21:05:53

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。

Wisen · 发表于 2022-12-30 22:29:10

频率太低了，自举电压不够，上管容易坏

akey3000 · 发表于 2022-12-30 22:32:08

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

wye11083 · 发表于 2022-12-30 22:33:09

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。。。。。。。。。。

wye11083 · 发表于 2022-12-30 22:34:28

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。。

rainbow · 发表于 2022-12-30 22:36:45

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。

LM5017 · 发表于 2022-12-30 22:53:03

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

LM5017 · 发表于 2022-12-30 22:55:11

多提一嘴。

VCC_PDLC注意应该是75V直流电，不能用75V交流电。

smbxfdbz · 发表于 2022-12-30 23:44:38

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？

ziruo2002ab · 发表于 2022-12-30 23:44:57

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。

smbxfdbz · 发表于 2022-12-30 23:47:04

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

smbxfdbz · 发表于 2022-12-30 23:50:39

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

Elex · 发表于 2022-12-31 00:01:27

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。

ziruo2002ab · 发表于 2022-12-31 00:33:48

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

gzhuli · 发表于 2022-12-31 04:43:13

EG2104自带死区控制，何来上下同时导通？

wye11083 · 发表于 2022-12-31 09:50:28

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。

smbxfdbz · 发表于 2022-12-31 10:10:51

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？

hugohehuan · 发表于 2022-12-31 10:15:39

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……

smbxfdbz · 发表于 2022-12-31 10:27:16

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

smbxfdbz · 发表于 2022-12-31 10:30:07

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

wye11083 · 发表于 2022-12-31 10:43:19

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。

smbxfdbz · 发表于 2022-12-31 10:45:23

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

ediy007 · 发表于 2022-12-31 12:45:00

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。

cne53102 · 发表于 2022-12-31 13:05:36

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？

smbxfdbz · 发表于 2022-12-31 17:10:33

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

gzhuli · 发表于 2022-12-31 17:23:09

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。

songyongpan · 发表于 2022-12-31 22:08:04

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

帮忙看一个H桥电路，为什么MOS管容易坏？

本帖子中包含更多资源

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

本帖子中包含更多资源