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大功率升降壓DC-DC變換問題求助

功率12KW,DC-DC電源.輸入DC300V-600V,輸出要求DC330V,查閱了些資料包括論壇里面的資料,自己采用了全橋結構,管子用的是150A的IGBT,變壓器變比為1:1.2,驅動頻率為20K,316J驅動,死區約3uS,想通過同時改變上下橋的占空比來實現升降壓.現在發現的問題是在升壓階段也就是占空比較大的時候,管子的工作溫度正常約50度左右.隨著輸入電壓的升高,占空比減小到占空比30%的時候,IGBT的溫度就急劇上升到危險區域.
后來為了進行對比,將下橋占空比固定50%不變,單獨調整上橋的占空比,效果稍微好些,上橋占空比到20%的時候管子的溫度也會急劇上升.
這種狀況造效率急劇下降.變壓器做過150%的帶載實驗,線圈溫度和磁芯溫度正常.



請教各位高手,我的主電路拓撲這種方案可行否?還是控制方式有問題,想改成移相控制不知道效果好些不?還有就是如果這種拓撲方案是不合理的,這個功率級別的采取哪種主電路拓撲比教好?

自己感覺降頻率可能會有些效果.頻率變了變壓器線圈也得變,害怕發熱受不了.要求只能用風冷.
IGBT的吸收電路用了最簡單的C緩沖電路 如下圖所示.

由于自己剛涉足電源方面,有些東西說的還不是很明白,各位還需要什么信息,請告之,我會及時補充.
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阿魔
LV.3
2
2009-12-17 20:26
下橋固定50%占空比,上橋驅動脈寬占空比較小的時,變壓器的輸入電流和電壓波形,通道1為電壓,通道二為電流500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261052803.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
3
2009-12-17 20:28
最大占空比時候的波形,順便補充下,變壓器次級輸出直接用二極管DSEI2*101全橋整流,然后用1000uF電容濾波,負載為電阻絲制作的假負載!

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261052925.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
4
2009-12-17 23:16
通道一為上橋壁驅動波形,由于負壓采用的是穩壓管方式,感覺負壓能力不夠.IGBT關斷過程的那個臺階實際寬度約800ns,不知道這個寬度正常否?IGBT為SKM150GB128DE,驅動電路見下圖.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261062969.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261062979.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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mknj
LV.7
5
2009-12-18 09:16
@阿魔
通道一為上橋壁驅動波形,由于負壓采用的是穩壓管方式,感覺負壓能力不夠.IGBT關斷過程的那個臺階實際寬度約800ns,不知道這個寬度正常否?IGBT為SKM150GB128DE,驅動電路見下圖.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261062969.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261062979.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
第一:IGBT要用負壓關斷
第二:IGBT要加吸收回路
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阿魔
LV.3
6
2009-12-18 12:06
@mknj
第一:IGBT要用負壓關斷第二:IGBT要加吸收回路
用5.1V的穩壓管在測量驅動空載輸出的時候有-5V的負壓,加在IGBT之后負壓減小,現在正在單獨加個負電源加上面看看.關于吸收 曾經用過RCD 47歐  330P  二極管是 DSEI30A-1200V的,發生了炸管,所以我把吸收去掉了.
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lizlk
LV.10
7
2009-12-18 17:31
@阿魔
用5.1V的穩壓管在測量驅動空載輸出的時候有-5V的負壓,加在IGBT之后負壓減小,現在正在單獨加個負電源加上面看看.關于吸收曾經用過RCD47歐  330P  二極管是DSEI30A-1200V的,發生了炸管,所以我把吸收去掉了.
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.
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阿魔
LV.3
8
2009-12-18 21:57
@lizlk
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.
我明天按照您說的改進下,看看驅動波形!多謝指點.我會把改進后的結果及時反饋!
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jwq1125
LV.1
9
2009-12-19 16:29
@lizlk
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.
高手,我在做一個用topswitch 246y的反激開關電源,多輸出,在鉗位電路用了二極管,TVS,和R,C,現在就是不知道R,C該如何選擇,參數值怎么計算,還有就是反饋回路選擇了基本型,不知道電阻如何計算,希望幫我看一下,十分感謝,,
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阿魔
LV.3
10
2009-12-19 18:56
@lizlk
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.
多謝昨天的指點,穩壓管并上100n的電容后,驅動的負壓明顯改善,后來看了看EXB841的驅動,其內部穩壓管的確并有電容.今天又試了試電路,效果有所改善,IGBT的發熱量減少.今天帶載的驅動波形下面會一一貼出,下橋臂的波形我看還比較正常,下橋的占空比是固定50%,但是上橋壁的再下降過程中的那段停滯不知道到底是否正常?如果不正常是有可能是因為什么原因引起的?我的變壓器初級的漏感測量值(次級全部短路)為4.6uH,次級是三路獨立的線圈,漏感基本都是23uH.隔直電容30uF,現在的負載為電阻絲,電感量每一路都在200uH左右!

這個為上橋的完整波形!500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220186.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
11
2009-12-19 18:57
@lizlk
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.
上橋驅動前沿放大波形!500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220255.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
12
2009-12-19 18:58
@lizlk
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.
上橋驅動下降沿 放大!那段750ns,5V左右的臺階,一直很迷茫!這段時間基本保持不變,占空比最大的時候也是這樣!

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220314.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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阿魔
LV.3
13
2009-12-19 19:04
@lizlk
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.
這個事下橋的波形,分別是全波形,上升沿,下降沿!
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220661.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220668.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220673.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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lizlk
LV.10
14
2009-12-21 09:24
@阿魔
這個事下橋的波形,分別是全波形,上升沿,下降沿![圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220661.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220668.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/84/320401261220673.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
看樣子是316發生了飽和檢測的問題了,可以看看抗飽和檢測電路有無異常.仔細調整一下316的輸出到飽和檢測的二極管中的電阻和電容.
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2011-08-17 21:48
@lizlk
看樣子是316發生了飽和檢測的問題了,可以看看抗飽和檢測電路有無異常.仔細調整一下316的輸出到飽和檢測的二極管中的電阻和電容.
學習了
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2011-08-17 23:48
@lizlk
你先不要管吸收的問題,在你的5.1v二極管上并聯0.1uf的電容,還有你的PWM在上沿有強烈的過沖現在,這種過沖不可忽視,建議加大一點你的G極電阻.

我也對柵極電壓的過沖有些疑問。在我的調試過程中也出現這個現象,負載輕的時候,米勒平臺很平坦,當負載加重,驅動波形在米勒平臺前的過沖就很明顯,驅動波形的下降倒是很好的。雖然好像沒有影響什么,但是這個總感覺是個不好的波形。

至于加大g極電阻,那不是會增大開關時間。如果一定要這樣做,相比增大gs電容,哪種做法更好呢?

多謝指點,需要的話,明天發波形上來

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