Perché i miei scarichi del driver push-pull suonano così tanto?

Ho letto Cosa sta uccidendo i miei MOSFET che sembrano presentare un circuito simile al mio (anche il mio secondario è intercettato al centro e ha 2 diodi ad alta velocità che si raddrizzano in un carico 10R / 400uF)

Il trasformatore è 12: 1, la mia tensione di alimentazione è compresa tra 10v e 25v a ~ 300mA.

I transistor si stanno scaldando a causa di quello che credo sia il crollo delle valanghe. Ho usato dispositivi da 50 V e l'oscilloscopio mostra dispositivi da ~ 200 V. In ogni caso, la tensione DS suona fino alla rottura (se c'è energia sufficiente nel circuito). Vorrei spingere 10 e idealmente 100 W attraverso questo circuito. Mi rendo conto che la breadboard non è fattibile per un design da 100 W, ma dovrebbe fare 10.

La suoneria è a 2.x MHz. I condensatori di ingresso dell'alimentazione non sono di basso valore o particolarmente apprezzati.

schematico Foto Scope shot

power mosfet switch-mode-power-supply

— HL-SDK
fonte

Come mai la tensione DS del transistor si assesta a 50 V (o la traccia arancione non è la tensione del transistor)?

— Vasiliy,

Non lo so. Sto misurando uno degli scarichi rispetto al terreno. Ho verificato che il mio alimentatore sta erogando 24,2 volt. Misurando l'alimentazione a VIN / GND si ottengono ~ 24 volt. Interessante ... Ho confermato che il diagramma degli avvolgimenti è corretto per il trasformatore.

— HL-SDK,

La fonte di 2x tensione sui tuoi FET è descritta nella stessa domanda che hai già collegato (risposta di Andy Aka). Non riesco ancora a capire come questa possa essere la tensione allo stato stazionario, ma una cosa è certa: questi FET non sono adatti alla tua applicazione. Questi poveri FET sono destinati a raggiungere le loro tensioni di rottura DS in questa configurazione.

— Vasiliy,

Bene, posso aggiungere pezzi di SiC da 1200 V che abbiamo in giro, ma questo sta trattando un sintomo, non una causa.

— HL-SDK,

R_{O N}

$R_{ON}$

Risposte:

È a causa del tocco centrale. Guarda solo la parte sinistra del trasformatore.

Hai due induttori in serie. Quando si tira un induttore a terra, una corrente inizia a fluire e l'altro induttore (accoppiato magneticamente) tenterà di indurre la stessa corrente, spingendo verso l'alto la tensione di drain dell'altro transistor fino a quando non si rompe.

— jippie
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Grazie, ora per risolvere alcuni dei miei problemi: come posso reindirizzare / snub questa energia? Sta fortemente limitando il mio limite di potenza per questo progetto. Un diodo veloce dallo scarico al rubinetto centrale? sembra dispendioso

— HL-SDK il

Utilizzare un ponte completo?

— jippie,

Quel diodo avrebbe bisogno di essere polarizzato nel modo sbagliato comunque, accorcia il transistor.

— jippie,

@jippie, è vero che il diodo viene polarizzato nel modo sbagliato? L'anodo sarebbe sullo scarico FET e il catodo sarebbe sul rubinetto centrale. La corrente viaggia dal rubinetto centrale, attraverso il mezzo avvolgimento e verso il basso attraverso il FET 'ON'. Quando quel FET si spegne, la corrente ha bisogno di un posto dove andare, quindi il diodo fornirebbe un percorso senza generare l'enorme picco di tensione.

— Peter,

Questo tipo di design produrrà una tensione di alimentazione 2x sugli scarichi di ciascun FET: provare a cortocircuitare qualsiasi cosa al di sopra di 25 V per colpire al centro significa un incendio.

— Andy aka

Se la tensione di alimentazione è di 25 V e il trasformatore (e la commutazione) erano assolutamente perfetti, vedresti 50 V sugli scarichi dei MOSFET e questo è un dato di fatto. I MOSFET devono essere classificati ad almeno 100 V.

Immagina che il colpetto centrale del primario sia come il fulcro di una sega; si tira un lato verso terra e magicamente (o no) l'altro lato sale al doppio della tensione di alimentazione. Le due metà del primario sono fortemente accoppiate e questo è ciò che si ottiene con gli induttori accoppiati (aka un trasformatore) indipendentemente dal secondario e dal carico su di esso.

Lo squillo è dovuto al fatto che il trasformatore non è perfetto - non tutti i bit di energia magnetica forniti tramite il rubinetto centrale saranno indotti nell'avvolgimento del circuito aperto - si ha un'induttanza di dispersione e un toroide (ad esempio) è buono se si può ottenere meglio di 98 % di accoppiamento.

Il 2% che non è accoppiato prende ancora energia dall'alimentazione e non ha nessun posto dove andare quando quel lato del trasformatore passa a circuito aperto. Ciò che trova è la capacità di drenaggio del circuito aperto del MOSFET e "suona" e anche questo squillo può essere mortale.

Dai una valutazione ai tuoi transistor a una tensione più alta, applica uno zener da 33 V e uno snubber a diodi al rubinetto centrale di ogni scarico (almeno in questo modo puoi rubare un po 'di energia indietro).

— Andy aka
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Non sono convinto che la tensione sia limitata a due volte la tensione di alimentazione. Penso che la corrente in una metà dell'avvolgimento proverà a "copiare" la corrente dell'altra metà dell'avvolgimento (ignorando il carico per ragioni di argomento). Affinché la corrente salga così in alto, aumenterà la sua tensione indefinitamente (teoricamente). Ovviamente il carico "domerà" un po 'questo comportamento, ma non necessariamente solo il doppio della tensione di alimentazione.

— jippie,

@Jippie. No, non copierà la corrente. La corrente a cui ti riferisci è la corrente di magnetizzazione di qualsiasi trasformatore. Sul carico zero c'è ancora una corrente di magnetizzazione e questo è sempre necessario su un trasformatore e non contribuisce all'azione del trasformatore se non come induttanza di dispersione nel breve lasso di tempo con una metà dei circuiti aperti primari prima dell'altra metà viene tirato a zero volt (ish) cioè poche decine di nano secondi. Questo provoca lo squillo. Una volta che l'altro lato ha tirato su gnd, si ha una regolare azione del trasformatore e il "lato aperto" rispecchia il lato tirato.

— Andy aka

@Jippie. In alternativa, la tensione media attraverso la metà del primario deve essere uguale a zero e questo è un dato di fatto. Idem entrambe le metà e idem la coppia di loro.

— Andy aka