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L6562D PFC調試問題,帶載就燒MOS管、燒保險,老師們幫忙給看看,哪里的問題。

用L6562D做了個300W的PFC,調試時遇到問題。

調試時VCC由外接12V直接供電,輸出空載,輸入用調壓器慢慢加電壓,AC30V時輸出DC一百多伏,AC70V輸出DC400V。直至加到AC250V,驅動波形正常,輸出電壓正常。

輸出端用兩只串聯的25W燈泡做負載再測試,低壓輸入時燒掉一只MOS管。捉摸著低壓時MOS管電流太大導致燒毀,換管后AC調至200V后再通電,上電瞬間保險絲燒毀、兩只MOS管全掛掉。

重復檢查電路和原件,均未發現問題。再次換件后測試,結果還是那樣,空載正常,帶載就燒管,沒轍了,老師們給參謀參謀,問題出在哪?

還有,撤掉外接12V由輔助繞組直接供電,VCC是由VCC1經一個14V穩壓電路提供的。空載時電路間歇工作,具體是輸出到410V時驅動脈沖消失,電壓逐漸下降到370V時IC輸出驅動脈沖,電壓回升到400V以上停止。以此往復,輸出電壓在370-410之間跳動。帶載現象和上面一樣,燒保險、管子。

00000

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2016-10-18 10:57
已經被添加到社區經典圖庫嘍
http://www.daogou-taobao.cn/bbs/classic/
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generalad
LV.1
3
2016-10-19 11:01
主要考慮MOS管上的開關尖峰信號,導致MOS管擊穿。
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2016-10-19 11:26
你在igbt的D到取樣電阻地端并聯一個穩壓管試試

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bg1trk
LV.2
5
2016-10-22 10:39
@風的承諾
你在igbt的D到取樣電阻地端并聯一個穩壓管試試
謝謝您的建議,PFC正在調試中。
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bg1trk
LV.2
6
2016-10-22 10:43
@generalad
主要考慮MOS管上的開關尖峰信號,導致MOS管擊穿。

謝謝您的建議,示波器看Vds波形疊加有少許震蕩,峰值約450V左右,估計是電感繞的不太好。

調試方法不對加上MOS管品質差,走了很多彎路。目前PFC基本已能帶載工作,正在慢慢改。

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2016-10-24 18:05
@bg1trk
謝謝您的建議,PFC正在調試中。

  把你的R105與R106加大, 務必讓總體電路於AC80V時才啟動, 此時帶載才會沒問題....

從你敘述AC30V就有輸出, 且才100多伏, 就可知道你這電路太低就啟動, 帶載不掛才怪, 尤其是燈泡電流峰值那麼高.......

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bg1trk
LV.2
8
2016-10-24 22:57
@juntion
 把你的R105與R106加大,務必讓總體電路於AC80V時才啟動,此時帶載才會沒問題....從你敘述AC30V就有輸出,且才100多伏,就可知道你這電路太低就啟動,帶載不掛才怪,尤其是燈泡電流峰值那麼高.......

謝謝您的建議,折騰了幾天,電源基本弄好,還在細調。

低壓啟動燒管,原因就是您說的,電流太大!

AC220V啟動炸機,原因是原來的20N50、L6562D品質不好。

適當調整原件參數,將IC換成6562A,mos換成K2837。PFC輸出電壓調整為385V,單獨測試時無論空載還是帶載(200W左右)都不炸機了。

連上后面的LLC,輸出13.5V(電子負載上顯示的電壓不準),輸出電流調到22A滿功率連續測試2個晚上,能挺住,各部位溫升也正常。

但VDS波形有問題,大電流輸出時PFC電感有叫聲。調整環路后還是這樣,變化不大,準備把電感換了試試。

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2016-10-25 10:31
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2016-10-25 12:13
@bg1trk
謝謝您的建議,折騰了幾天,電源基本弄好,還在細調。低壓啟動燒管,原因就是您說的,電流太大!AC220V啟動炸機,原因是原來的20N50、L6562D品質不好。適當調整原件參數,將IC換成6562A,mos換成K2837。PFC輸出電壓調整為385V,單獨測試時無論空載還是帶載(200W左右)都不炸機了。連上后面的LLC,輸出13.5V(電子負載上顯示的電壓不準),輸出電流調到22A滿功率連續測試2個晚上,能挺住,各部位溫升也正常。[圖片]但VDS波形有問題,大電流輸出時PFC電感有叫聲。調整環路后還是這樣,變化不大,準備把電感換了試試。[圖片]

你這電路還有一些問題一次跟你講清楚好了:

1). L6561或6562 內部是沒有震盪器, 主要是靠CS (Pin4)做保持與取樣來達到震盪的目的, 所以這類稱為DCM PFC迴路

2). R121短路, C109拿掉不要接, 這樣震盪頻率會較高一點, 重載取樣會較快, 一樣, 負載越重頻率會往下降, 取樣越慢, 因此高度要往上拉, 

    因此R115或R116 擇一拿掉一顆...

3). C106太大了, 上面已經有一顆C105用680n , 測重載, 若晃動幅度大, 將C105拿掉, 把C106改為680n, R108改幾百歐姆就好...

4). 輕載測試, 輸出電壓晃動, 或用示波器勾MOSFET_D波形有大小週期不連續, 電感在加大, 理論值約在980uH上下..

5). 再試重載, 紀錄輕載頻率, 重載操作頻率掉的過大(超過20K以上)將R115或R116再併一電阻, 讓阻值再下降一些.頻率變化就不會那麼大..

6).輸出一定要調在400V, 不然當你輸入電壓達264V時, 會晃的非常嚴重.......

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hong_t
LV.6
11
2016-10-25 12:14
@bg1trk
謝謝您的建議,折騰了幾天,電源基本弄好,還在細調。低壓啟動燒管,原因就是您說的,電流太大!AC220V啟動炸機,原因是原來的20N50、L6562D品質不好。適當調整原件參數,將IC換成6562A,mos換成K2837。PFC輸出電壓調整為385V,單獨測試時無論空載還是帶載(200W左右)都不炸機了。連上后面的LLC,輸出13.5V(電子負載上顯示的電壓不準),輸出電流調到22A滿功率連續測試2個晚上,能挺住,各部位溫升也正常。[圖片]但VDS波形有問題,大電流輸出時PFC電感有叫聲。調整環路后還是這樣,變化不大,準備把電感換了試試。[圖片]

MOS管驅動為什么是快開、慢關(相對來說,關的速度不比開更快)? 有什么好處?

 

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2016-10-25 13:42
@hong_t
MOS管驅動為什么是快開、慢關(相對來說,關的速度不比開更快)?有什么好處? 

如果你問的是一般反激或正激結構, 理所當然是開很快, 關也要很快才是正常..

驅動端有兩個定義, 流入MOSFET 電流稱為"Source" 也稱為" FAN Out"  是扇出的意思, 指的是推動電流

          另一個定義 從MOSFET流出電流稱為"Sink"  是沉入的意思, 指的是放電電流

當Source 流入時, 電壓只要到達Mosfet 的Vth 事實上Mosfet已經導通, 再上去的電壓是無意義的, 例如Vth為8V, 電壓高度只要到8V則Mosfet

通道形成, 再往上到15V,對Mosfet沒意義, 反之, 當Sink大到一定程度, 電壓低於Mosfet Vth點, 會因為電壓過低, 使Ssink 端因為Vds不足或Vce不足, 呈現非飽和狀態, 放電自然變慢, 這也就是交換損失變大的緣故, 因此有些非不得以在Mosfet所串接電組兩端多接一顆PNP電晶體來加速放電, 原因在此, 而放電斜率跟你的操作頻率有關....

L6561這一類的推動, 是因為其高度會隨半正弦跑, 在波峰時頻率最高, 周期最窄, 兩邊則是頻率低, 周期很寬, 主要是彌補兩邊能量不足, 但由於兩邊週其寬

因此Mosfet 電流硬力變大, 所幸其頻率低, 因此在下降緣慢關造成的Switch Loss並不會很大, 這種結構若以300W而言, 輸出二極體用一顆DO41包裝FR305不加散熱片都不會有溫度, 若CCM就不同囉.....

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bg1trk
LV.2
13
2016-10-25 16:07
@juntion
你這電路還有一些問題一次跟你講清楚好了:1).L6561或6562內部是沒有震盪器,主要是靠CS(Pin4)做保持與取樣來達到震盪的目的,所以這類稱為DCMPFC迴路2).R121短路,C109拿掉不要接,這樣震盪頻率會較高一點,重載取樣會較快,一樣,負載越重頻率會往下降,取樣越慢,因此高度要往上拉,   因此R115或R116擇一拿掉一顆...3).C106太大了,上面已經有一顆C105用680n,測重載,若晃動幅度大,將C105拿掉,把C106改為680n,R108改幾百歐姆就好...4).輕載測試,輸出電壓晃動,或用示波器勾MOSFET_D波形有大小週期不連續,電感在加大,理論值約在980uH上下..5).再試重載,紀錄輕載頻率,重載操作頻率掉的過大(超過20K以上)將R115或R116再併一電阻,讓阻值再下降一些.頻率變化就不會那麼大..6).輸出一定要調在400V,不然當你輸入電壓達264V時,會晃的非常嚴重.......

  Juntion老師,多謝您的回復和建議,謝謝!

經過這幾天折騰,1樓電路圖中某些原件的參數已有變化,跟您匯報一下:

1、控制IC換為6562A后,R115//R116已換為一只0.1R的無感電阻。6562A的4腳(電流感應動態電壓)查資料其典型值為1.1V,Ids計算的最大值為14.5A,1.1/14.5=0.075R。手上沒有這個值的電阻,先用一只0.1R的頂上了。

2、R121已調整為1K,C109調整為220P。回頭按您的提示把這倆貨拿掉試試。

3、C106 2.2UF,R108已調整為39K,C105已調整為220n。關于這幾個RC的值論壇上有不同算法,結果差異也較大,按您說的數值再試試。

4、R110、R112阻值調整為4.7R,加快關斷速度。

5、現在PFC輸出電壓輕重載都不晃,穩定在385V左右。但DS波形一直是上個回帖那個樣子,經過1、2、3、4項調整后變化不大。現在也懷疑是電感的問題,下來按您的提示試試。

6、現在的情況,輕載60KHz、重載40KHz,R115=0.1R

7、輸出電壓最先設定的是400V,那時DS間的尖峰能到470V以上。MOS管換為K2837,其耐壓500V,擔心mos管的安全,而且C110用的是420V的電容。考慮到這些,把輸出電壓降到385V。目前暫沒出現輸出電壓晃動現象。

再次感謝您的指導!

經以上調整后,電源已能基本正常輸出(AC90-260V輸入,PFC輸出385V,后面LLC的DC輸出13.2V、22A),只是這波形看著惡心,電感吱吱叫。

下來按您的建議調整電感,繼續試。

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bg1trk
LV.2
14
2016-10-25 16:13
@hong_t
MOS管驅動為什么是快開、慢關(相對來說,關的速度不比開更快)?有什么好處? 

抱歉抱歉,那是個失誤,早先畫圖時疏忽了開關速度差異,隨便弄了個10R電阻按那了。

在別的論壇上經老師提示,R110、R112阻值已換為4.7R,實現快關。MOS關閉時看波形還有一個小小的斜坡,回頭準備再弄倆PNP管子上去,加快關閉速度。

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2016-10-25 16:34
@bg1trk
 Juntion老師,多謝您的回復和建議,謝謝!經過這幾天折騰,1樓電路圖中某些原件的參數已有變化,跟您匯報一下:1、控制IC換為6562A后,R115//R116已換為一只0.1R的無感電阻。6562A的4腳(電流感應動態電壓)查資料其典型值為1.1V,Ids計算的最大值為14.5A,1.1/14.5=0.075R。手上沒有這個值的電阻,先用一只0.1R的頂上了。2、R121已調整為1K,C109調整為220P。回頭按您的提示把這倆貨拿掉試試。3、C1062.2UF,R108已調整為39K,C105已調整為220n。關于這幾個RC的值論壇上有不同算法,結果差異也較大,按您說的數值再試試。4、R110、R112阻值調整為4.7R,加快關斷速度。5、現在PFC輸出電壓輕重載都不晃,穩定在385V左右。但DS波形一直是上個回帖那個樣子,經過1、2、3、4項調整后變化不大。現在也懷疑是電感的問題,下來按您的提示試試。6、現在的情況,輕載60KHz、重載40KHz,R115=0.1R7、輸出電壓最先設定的是400V,那時DS間的尖峰能到470V以上。MOS管換為K2837,其耐壓500V,擔心mos管的安全,而且C110用的是420V的電容。考慮到這些,把輸出電壓降到385V。目前暫沒出現輸出電壓晃動現象。再次感謝您的指導!經以上調整后,電源已能基本正常輸出(AC90-260V輸入,PFC輸出385V,后面LLC的DC輸出13.2V、22A),只是這波形看著惡心,電感吱吱叫。下來按您的建議調整電感,繼續試。

VDS有尖波, 可用Snubber 來消除, 如圖:

還有, 你操作會有異音, 我不知道你輸出整流二極體是不是TO220 雙二極體包裝, 若是, 必須改成單顆..

原因是一般在PFC這種升壓電路, 當二極體導通直到交換MOSFET導通之間, 二極體因為多數載子關係, 無法瞬間截斷

因此會產生很大的逆向漏電流, 當你用兩顆並聯時, 雖然是同包裝, 但是特性還是會有差, 因此逆電流會惡化產生干擾......

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bg1trk
LV.2
16
2016-10-25 16:47
@juntion
VDS有尖波,可用Snubber來消除,如圖:[圖片]還有,你操作會有異音,我不知道你輸出整流二極體是不是TO220雙二極體包裝,若是,必須改成單顆..原因是一般在PFC這種升壓電路,當二極體導通直到交換MOSFET導通之間,二極體因為多數載子關係,無法瞬間截斷因此會產生很大的逆向漏電流,當你用兩顆並聯時,雖然是同包裝,但是特性還是會有差,因此逆電流會惡化產生干擾......

Juntion老師,感謝您的再次指導。

DS波形周期性的變亂,偶爾會帶出一些小尖峰,峰值470V以上(調低輸出后尖峰隨之降低到450V左右)。我想先解決波形變亂的問題,之后如果還有尖峰,再加您介紹的吸收回路。

D2用的是TO220封裝的單二極管,型號YG972S6R,10A600V。

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bg1trk
LV.2
17
2016-10-30 11:06
@juntion
如果你問的是一般反激或正激結構,理所當然是開很快,關也要很快才是正常..驅動端有兩個定義,流入MOSFET電流稱為"Source"也稱為"FANOut" 是扇出的意思,指的是推動電流     另一個定義從MOSFET流出電流稱為"Sink" 是沉入的意思,指的是放電電流當Source流入時,電壓只要到達Mosfet的Vth事實上Mosfet已經導通,再上去的電壓是無意義的,例如Vth為8V,電壓高度只要到8V則Mosfet通道形成,再往上到15V,對Mosfet沒意義,反之,當Sink大到一定程度,電壓低於MosfetVth點,會因為電壓過低,使Ssink端因為Vds不足或Vce不足,呈現非飽和狀態,放電自然變慢,這也就是交換損失變大的緣故,因此有些非不得以在Mosfet所串接電組兩端多接一顆PNP電晶體來加速放電,原因在此,而放電斜率跟你的操作頻率有關....L6561這一類的推動,是因為其高度會隨半正弦跑,在波峰時頻率最高,周期最窄,兩邊則是頻率低,周期很寬,主要是彌補兩邊能量不足,但由於兩邊週其寬因此Mosfet電流硬力變大,所幸其頻率低,因此在下降緣慢關造成的SwitchLoss並不會很大,這種結構若以300W而言,輸出二極體用一顆DO41包裝FR305不加散熱片都不會有溫度,若CCM就不同囉.....

Juntion老師,這幾天閑的時候又搗鼓了一番,試圖解決波形混亂問題。

平時調試時前端都加了隔離變壓器和調壓器,抓了幾個點的波形,如下圖(AC220V輸入,負載150W左右)。

CHA(紅色):AC輸入波形

CHB(橙色):整流橋后1UF電容上的波形

CHC(黃色):L6562的3腳MULT波形

CHD(藍色):MOS管DS波形

經過隔離變壓器后AC輸入就亂七八糟,過零時有震蕩。隔離變壓器是用一個磁飽和變壓器鐵芯改的,從波形上看有問題,輸出都變形了。

C101上本應是饅頭波,現在饅頭波下部被削平了,出現一個平底。MULT采樣跟隨VC101,也有一個平底。DS波形在“平底”處出現混亂(示波器是單宗的,波形時序不對應)。

撤掉隔離變壓器,直接接市電的波形(AC220V輸入,負載50W左右):

整流橋后電容上的饅頭波底部還是有平臺,MULT采樣和DS波形還是那樣。C101容量105,第一次搞APFC沒經驗,按說C101容量也不算大,波形應該是這樣嗎?為何不是完整的饅頭波?

如果時間方便,您給指導指導到底哪里出了問題,非常感謝!

電源板整體初步測試,輸入AC95-265V,輸出300W(13.4V 22A),各部位電壓正常、溫升正常,長時間帶載也挺穩定。就是PFC電感有少許叫聲,波形看著惡心。PF值和效率還沒測試。

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2016-10-31 10:13
@bg1trk
Juntion老師,這幾天閑的時候又搗鼓了一番,試圖解決波形混亂問題。平時調試時前端都加了隔離變壓器和調壓器,抓了幾個點的波形,如下圖(AC220V輸入,負載150W左右)。CHA(紅色):AC輸入波形CHB(橙色):整流橋后1UF電容上的波形CHC(黃色):L6562的3腳MULT波形CHD(藍色):MOS管DS波形[圖片]經過隔離變壓器后AC輸入就亂七八糟,過零時有震蕩。隔離變壓器是用一個磁飽和變壓器鐵芯改的,從波形上看有問題,輸出都變形了。C101上本應是饅頭波,現在饅頭波下部被削平了,出現一個平底。MULT采樣跟隨VC101,也有一個平底。DS波形在“平底”處出現混亂(示波器是單宗的,波形時序不對應)。撤掉隔離變壓器,直接接市電的波形(AC220V輸入,負載50W左右):[圖片]整流橋后電容上的饅頭波底部還是有平臺,MULT采樣和DS波形還是那樣。C101容量105,第一次搞APFC沒經驗,按說C101容量也不算大,波形應該是這樣嗎?為何不是完整的饅頭波?如果時間方便,您給指導指導到底哪里出了問題,非常感謝!電源板整體初步測試,輸入AC95-265V,輸出300W(13.4V22A),各部位電壓正常、溫升正常,長時間帶載也挺穩定。就是PFC電感有少許叫聲,波形看著惡心。PF值和效率還沒測試。

你所用隔離變壓器是將是市電隔離? 市電本來就不一個完整正弦, 所以經過隔離變壓器更容易變形, 合理, C101最多只能用到474以下, PCF電路通常那個電容要越小越好, 越大會在整流過後被墊上一個直流位準, Vrms 檢測反而不準, 且PF值會降低...

你現在的波形是已經加大電感量後的波形??

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bg1trk
LV.2
19
2016-10-31 14:42
@juntion
你所用隔離變壓器是將是市電隔離?市電本來就不一個完整正弦,所以經過隔離變壓器更容易變形,合理,C101最多只能用到474以下,PCF電路通常那個電容要越小越好,越大會在整流過後被墊上一個直流位準,Vrms檢測反而不準,且PF值會降低...你現在的波形是已經加大電感量後的波形??

是的,平時搗鼓時前面都有個隔離變壓器,將市電隔離后再送入板子,這樣安全點。

電感量增加到800UH,沒改善。波形是電感量600UH左右時抓取的。

C101用的是105(1uf),回去按您的建議換成474試試。

謝謝您的建議。

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bg1trk
LV.2
20
2016-11-01 12:10
@juntion
你所用隔離變壓器是將是市電隔離?市電本來就不一個完整正弦,所以經過隔離變壓器更容易變形,合理,C101最多只能用到474以下,PCF電路通常那個電容要越小越好,越大會在整流過後被墊上一個直流位準,Vrms檢測反而不準,且PF值會降低...你現在的波形是已經加大電感量後的波形??

將整流橋后的電容換為474,波形有改善,但DS波形還是有斷續。

  找了個家用“電能測試儀”看了看(不太準,測個大概數),240V輸入時,半載到滿載功率因數0.96-0.98,整個電源的效率90%-92%。電感量也調整到過800UH以上,沒改善。DS波形斷續加震蕩的問題還是沒解決,每到AC電壓過零點附近時,驅動就消失,DS由正常的方波變成亂七八糟的震蕩波。

難道是L6562質量有問題?或者是板子布線有問題?

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2016-11-01 12:58
@bg1trk
將整流橋后的電容換為474,波形有改善,但DS波形還是有斷續。[圖片]  找了個家用“電能測試儀”看了看(不太準,測個大概數),240V輸入時,半載到滿載功率因數0.96-0.98,整個電源的效率90%-92%。電感量也調整到過800UH以上,沒改善。DS波形斷續加震蕩的問題還是沒解決,每到AC電壓過零點附近時,驅動就消失,DS由正常的方波變成亂七八糟的震蕩波。難道是L6562質量有問題?或者是板子布線有問題?[圖片]

過零點VDS斷續是正常的。但你的示波器可能引入了些干擾。

L6562的波形可以參考我的帖子:http://www.daogou-taobao.cn/bbs/1517108.html 中第57帖。

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bg1trk
LV.2
22
2016-11-01 20:03
@javike
過零點VDS斷續是正常的。但你的示波器可能引入了些干擾。L6562的波形可以參考我的帖子:http://www.daogou-taobao.cn/bbs/1517108.html 中第57帖。

謝謝您的解答。

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