Pourquoi les drains de mon conducteur push-pull sonnent-ils autant?

J'ai lu ce qui tue mes MOSFET qui semble présenter un circuit similaire au mien (mon secondaire est également centré et dispose de 2 diodes à haute vitesse se redressant en une charge de 10R / 400uF)

Le transformateur est de 12: 1, ma tension d'alimentation est comprise entre 10v et 25v à ~ 300mA.

Les transistors chauffent à cause de ce que je crois être une panne d'avalanche. J'ai utilisé des appareils 50V et la prise de vue montre ~ appareils 200V. Dans chaque cas, la tension DS sonne jusqu'au claquage (s'il y a suffisamment d'énergie dans le circuit). Je voudrais pousser 10 et idéalement 100W à travers ce circuit. Je me rends compte que la planche à pain n'est pas possible pour une conception de 100 W, mais elle devrait en faire 10.

La sonnerie est à 2.x MHz. Les condensateurs d'entrée d'alimentation ne sont pas de faible valeur esr ou particulièrement élevés.

Schématique Prise de vue

power mosfet switch-mode-power-supply

— HL-SDK
source

Comment se fait-il que la tension DS du transistor se stabilise à 50 V (ou la trace orange n'est pas la tension du transistor)?

— Vasiliy

Je ne sais pas. Je mesure l'un des drains par rapport au sol. J'ai vérifié que mon alimentation éteint 24,2 volts. La mesure de l'alimentation à VIN / GND donne ~ 24 volts. Intéressant ... J'ai confirmé que le schéma d'enroulement est correct pour le transformateur.

— HL-SDK

La source de tension 2x sur vos FET est décrite dans la même question que vous avez déjà liée (réponse d'Andy Aka). Je ne vois toujours pas comment cela pourrait être la tension en régime permanent, mais une chose est sûre: ces FET ne sont pas bons pour votre application. Ces FET pauvres sont condamnés à atteindre leurs tensions de claquage DS dans cette configuration.

— Vasiliy

Eh bien, je peux jeter des pièces SiC 1200 V que nous avons traîner, mais cela traite un symptôme, pas une cause.

— HL-SDK

R_{O N}

$R_{ON}$

Réponses:

C'est à cause du robinet central. Regardez la partie gauche du transformateur uniquement.

Vous avez deux inductances en série. Lorsque vous tirez une inductance à la terre, un courant commence à circuler et l'autre inductance (couplée magnétiquement) tentera d'induire le même courant, poussant la tension de drain de l'autre transistor jusqu'à ce qu'elle tombe en panne.

— jippie
source

Merci, maintenant de résoudre certains de mes problèmes: comment puis-je rediriger / snober cette énergie? Cela limite considérablement ma limite de puissance pour cette conception. Une diode rapide du drain au robinet central? semble inutile

— HL-SDK

Utilisez un pont complet?

— jippie

Cette diode devrait de toute façon être polarisée dans le mauvais sens, elle court-circuite le transistor.

— jippie

@jippie, est-ce vrai que la diode est biaisée dans le mauvais sens? L'anode serait sur le drain FET et la cathode serait sur le robinet central. Le courant circule depuis le robinet central, à travers le demi-enroulement et vers le bas à travers le FET «ON». Lorsque ce FET s'éteint, le courant a besoin d'un endroit où aller, de sorte que la diode fournirait un chemin sans générer l'énorme pic de tension.

— Peter

Ce type de conception produira une tension d'alimentation 2x sur les drains de chaque FET - essayer de court-circuiter quoi que ce soit au-dessus de 25 V pour tapoter au centre signifie un incendie.

— Andy aka

Si votre tension d'alimentation est de 25 V et que le transformateur (et la commutation) était absolument parfait, vous verriez 50 V sur les drains des MOSFET et c'est un fait. Vos MOSFET doivent être évalués à au moins 100 V.

Imaginez le robinet central du primaire est comme le point d'appui d'une balançoire; vous tirez un côté vers le sol et comme par magie (ou non), l'autre côté monte à deux fois la tension d'alimentation. Les deux moitiés du primaire sont fortement couplées et c'est ce que vous obtenez avec des inductances couplées (aka un transformateur) indépendamment du secondaire et de la charge qui s'y trouve.

La sonnerie est due au fait que le transformateur n'est pas parfait - tous les bits d'énergie magnétique fournis via le robinet central ne seront pas induits dans l'enroulement en circuit ouvert - vous avez une inductance de fuite et un tore (par exemple) est bon si vous pouvez obtenir mieux que 98 % couplage.

Le 2% qui n'est pas couplé prend toujours de l'énergie de l'alimentation et il n'a nulle part où aller lorsque ce côté du transformateur passe en circuit ouvert. Ce qu'il trouve, c'est la capacité de drain en circuit ouvert du MOSFET et il "sonne" et cette sonnerie peut aussi être mortelle.

Évaluez vos transistors à une tension plus élevée, appliquez un zener de 33 V et un amortisseur de diode au robinet central de chaque drain (au moins de cette façon, vous pouvez voler un peu d'énergie en retour).

— Andy aka
source

Je ne suis pas convaincu que la tension soit limitée à deux fois la tension d'alimentation. Je pense que le courant dans une moitié du bobinage essaiera de «copier» le courant de l'autre demi-bobinage (sans tenir compte de la charge pour des raisons d'argument). Pour que le courant augmente aussi haut, il augmentera sa tension indéfiniment (théoriquement). Bien sûr, la charge «apprivoisera» assez bien ce comportement, mais pas nécessairement à seulement deux fois la tension d'alimentation.

— jippie

@Jippie. Non, il ne copiera pas le courant. Le courant auquel vous faites référence est le courant magnétisant que possède tout transformateur. À charge nulle, il y a toujours un courant magnétisant et cela est toujours nécessaire sur un transformateur et ne contribue pas à l'action du transformateur autrement que comme une inductance de fuite dans le court laps de temps avec la moitié des circuits ouverts primaires avant l'autre moitié est tiré à zéro volt (ish) soit quelques dizaines de nano secondes. Cela provoque la sonnerie. Une fois que l'autre côté a tiré vers le gnd, vous avez une action régulière du transformateur et le «côté ouvert» reflète le côté tiré.

— Andy aka

@Jippie. Alternativement, la tension moyenne aux bornes de la moitié du primaire doit être égale à zéro et c'est un fait. Idem les deux moitiés et idem la paire d'entre eux.

— Andy aka