上下端MOS管发热不均！还未解决的同步整流

零下12度半 · 发表于 2016-2-26 22:36:15

上次发帖，但是问题还是没有解决啊！！
驱动用的IR2101，电路buck和boost双向都可以工作，频率50K，但是无论是buck还是boost，都是上端的MOS管发热比较厉害。
跑的电流在6A，大约2分钟，MOS管用手放在上面，就无法坚持。请教大师们怎么搞呀？

wye11083 · 发表于 2016-2-27 08:22:29

你还是好好测下上管开启和关断时间吧。似乎太长了。

零下12度半 · 发表于 2016-2-27 08:40:40

wye11083 发表于 2016-2-27 08:22
你还是好好测下上管开启和关断时间吧。似乎太长了。

测了的，互补PWM的死区时间我们设置为100ns，芯片自带52n死区时间，上下管导通的时间都是800ns，下降时间差不多都是500ns；
IR2101芯片的输出电流是130mA，拉电流是270mA。
我猜想可能是我用的MOS管的最大电流75A，比较难得开通，我就换了IRF540，最大电流只有22A，可是还是上管发热厉害。

llssr · 发表于 2016-2-27 10:07:38

零下12度半发表于 2016-2-27 08:40
测了的，互补PWM的死区时间我们设置为100ns，芯片自带52n死区时间，上下管导通的时间都是800ns，下降时间 ...

上电路，不然没办法知道呀

zhiyiyunmeng@ · 发表于 2016-2-27 10:40:18

零下12度半发表于 2016-2-27 08:40
测了的，互补PWM的死区时间我们设置为100ns，芯片自带52n死区时间，上下管导通的时间都是800ns，下降时间 ...

开关正常那就是反峰太高，测试下ds波形贴出来看看！
电感值不合适！
电感取值实际上需要较精确计算的！

零下12度半 · 发表于 2016-2-27 11:35:59

llssr 发表于 2016-2-27 10:07
上电路，不然没办法知道呀

http://www.amobbs.com/thread-5643886-1-1.html这个帖子就是

jxnclff · 发表于 2016-2-27 12:12:08

提供如下意见：
A, IR供电最好是12V。如果供电不好更改，也就算了。
B,电感L1,要用高频的，不要出现重载饱和。
C,MOS选型不对。

方法：
A,请找电脑主板，拆MOS安装上去，不要使用540高压MOS.正常的话，稍后再解释原因。
B,换了MOS,还发热，更换L1为铁硅铝磁芯。
C,还发热，请提高供电为12V.

祝顺利！

零下12度半 · 发表于 2016-2-27 12:18:31

jxnclff 发表于 2016-2-27 12:12
提供如下意见：
A, IR供电最好是12V。如果供电不好更改，也就算了。
B,电感L1,要用高频的，不要出现重载饱 ...

嗯嗯，谢谢你！
供电电压后来升到了12V,还是这样
MOS管选用的是导通电阻比较小的9.5mΩ的，VDS=100V,Ids=75A的mos
剩下的就是电感没有进行更换了

jxnclff · 发表于 2016-2-27 12:47:46

零下12度半发表于 2016-2-27 12:18
嗯嗯，谢谢你！
供电电压后来升到了12V,还是这样
MOS管选用的是导通电阻比较小的9.5mΩ的，VDS=100V,Ids= ...

请先换电脑主板MOS,注意耐压

零下12度半 · 发表于 2016-2-27 14:45:14

jxnclff 发表于 2016-2-27 12:47
请先换电脑主板MOS,注意耐压

电脑主板MOS，啥意思呀

jxnclff · 发表于 2016-2-27 15:37:43

你去电脑主板维修店，弄几个台式机主板上的CPU供电MOS管（贴片的），不明白你担心啥？实践出真知，是吧？

WalkingCat · 发表于 2016-2-28 03:51:27

buck电路上管发热一般是驱动不足造成的

K.O.Carnivist · 发表于 2016-2-28 08:31:15

IR2101的驱动能力是有点弱。
建议如9楼所说，用电脑的MOS，比如SI4542、SP8M4，这类MOS你去淘宝搜会搜到一些专卖修电脑芯片的。
同时换用电脑的MOS驱动器，比如ADP3611、NCP5911等。
如果焊接无压力的话，也可以一片TDA21211或NCP81081来做。
以上都要注意电压是否符合你的需求。

sbusr · 发表于 2016-2-28 08:34:37

mod管的gs之间电容是多少？算算工作频率，电容太大的话，开关切换时间长，频率上不去的，长期在放大区，肯定发热。

475627406 · 发表于 2016-2-28 09:35:31

mos Qgs和Rgs要找最小的

零下12度半 · 发表于 2016-2-28 19:51:56

sbusr 发表于 2016-2-28 08:34
mod管的gs之间电容是多少？算算工作频率，电容太大的话，开关切换时间长，频率上不去的，长期在放大区，肯 ...

我也觉得是在放大区，不然的话，怎么会一直是它发热。
看mos的手册是4820pf，我们频率给的50K，开通大约800ns，关断大约在600ns，不知道这个对不对?
那像这种在放大区，怎么解决呀？

零下12度半 · 发表于 2016-2-28 20:03:23

K.O.Carnivist 发表于 2016-2-28 08:31
IR2101的驱动能力是有点弱。
建议如9楼所说，用电脑的MOS，比如SI4542、SP8M4，这类MOS你去淘宝搜会搜到一 ...

电脑的主板MOS有什么特别的地方吗？你们怎么都这么说呀

liub007 · 发表于 2016-2-28 20:30:47

零下12度半发表于 2016-2-28 20:03
电脑的主板MOS有什么特别的地方吗？你们怎么都这么说呀

电脑主板的mos开通电压低。

零下12度半 · 发表于 2016-2-29 15:53:01

liub007 发表于 2016-2-28 20:30
电脑主板的mos开通电压低。

噢噢，我在淘宝上看了看，没有耐压值高点的，目前看的都是VDS小于我所需要的100V

鼎昇科技 · 发表于 2016-3-3 08:35:18

降低工作频率，电感用铁硅铝的磁环试试

ayumi8 · 发表于 2016-3-3 09:23:17

Vin到MOS之间正向加一个快恢复二极管呢？电感断开瞬间会有很高的电动势反向过了MOS内置二极管了吧？我瞎猜的

LM1876 · 发表于 2016-3-3 09:50:11

上边用N管时，Vgs够导通么？

零下12度半 · 发表于 2016-3-3 10:23:00

LM1876 发表于 2016-3-3 09:50
上边用N管时，Vgs够导通么？

我用的专用驱动芯片，IR系列，自举电容，悬浮驱动吧

零下12度半 · 发表于 2016-3-3 10:34:14

鼎昇科技发表于 2016-3-3 08:35
降低工作频率，电感用铁硅铝的磁环试试

好的，谢谢哈

Elex · 发表于 2016-3-3 11:03:56

零下12度半发表于 2016-3-3 10:23
我用的专用驱动芯片，IR系列，自举电容，悬浮驱动吧

按你的电路来看上臂MOSFET比下臂发热大得多是正常的，因为上臂是电流主通路。把IR2101换成驱动电流更大的IC可以减少开关损耗。

零下12度半 · 发表于 2016-3-3 18:52:09

Elex 发表于 2016-3-3 11:03
按你的电路来看上臂MOSFET比下臂发热大得多是正常的，因为上臂是电流主通路。把IR2101换成驱动电流更大 ...

噢噢，好的，谢谢哈~

zhiyiyunmeng@ · 发表于 2016-3-3 19:31:40

零下12度半发表于 2016-2-28 19:51
我也觉得是在放大区，不然的话，怎么会一直是它发热。
看mos的手册是4820pf，我们频率给的50K，开通大约8 ...

这个管子50K良好驱动需要1A电流。
还有极有可能是震荡导致

daicp · 发表于 2016-3-3 20:46:01

本帖最后由 daicp 于 2016-3-3 20:48 编辑

LZ您好，我也试了一下这个电路，在4a以下工作温度45度以下，只要超过4a就发热厉害，stm32F072 TIM1 互补死区时间100ns ---1000ns 都试过。
驱动芯片试了IR2101，EG3012,后者效果好一点点，MOS：TB75n75

看来是要换电感了

零下12度半 · 发表于 2016-3-3 20:49:43

daicp 发表于 2016-3-3 20:46
LZ您好，我也试了一下这个电路，在4a以下工作温度45度以下，只要超过4a就发热厉害，stm32F072 TIM1 互补 ...

是的，我们今天跑的电流小也不烫，大了不加散热器就不行了，看来一样哈

零下12度半 · 发表于 2016-3-3 20:50:56

zhiyiyunmeng@ 发表于 2016-3-3 19:31
这个管子50K良好驱动需要1A电流。
还有极有可能是震荡导致

波形可以，可能驱动也不是那么够，驱动芯片输出130mA，拉电流是270mA

daicp · 发表于 2016-3-3 21:01:06

零下12度半发表于 2016-3-3 20:49
是的，我们今天跑的电流小也不烫，大了不加散热器就不行了，看来一样哈 ...

加散热片就没有意义了

zhiyiyunmeng@ · 发表于 2016-3-3 21:46:49

零下12度半发表于 2016-3-3 20:50
波形可以，可能驱动也不是那么够，驱动芯片输出130mA，拉电流是270mA

测试下管子的DS波形，GS波形往往看不出明显问题。

零下12度半 · 发表于 2016-3-4 18:26:55

zhiyiyunmeng@ 发表于 2016-3-3 21:46
测试下管子的DS波形，GS波形往往看不出明显问题。

DS波形？DS的波形能看出什么端倪吗？
gs反应驱动的能力以及上升的快慢，

零下12度半 · 发表于 2016-3-4 18:27:44

daicp 发表于 2016-3-3 21:01
加散热片就没有意义了

没有意义，那你怎么解决的，还是没有加散热片吗？

zhiyiyunmeng@ · 发表于 2016-3-4 20:03:39

零下12度半发表于 2016-3-4 18:26
DS波形？DS的波形能看出什么端倪吗？
gs反应驱动的能力以及上升的快慢，

负载状态ds波形更加重要

daicp · 发表于 2016-3-4 21:18:56

零下12度半发表于 2016-3-4 18:27
没有意义，那你怎么解决的，还是没有加散热片吗？

只要用内阻小于10毫欧的MOS温度就较低

零下12度半 · 发表于 2016-3-4 21:59:11

本帖最后由零下12度半于 2016-3-4 22:00 编辑

daicp 发表于 2016-3-4 21:18
只要用内阻小于10毫欧的MOS温度就较低

我是用的7.5mΩ的电阻，电流过7.5A，大约2分钟吧，有些烫手，不知道这个合适吗

zhiyiyunmeng@ · 发表于 2016-3-4 22:27:30

零下12度半发表于 2016-3-4 21:59
我是用的7.5mΩ的电阻，电流过7.5A，大约2分钟吧，有些烫手，不知道这个合适吗 ...

这个电流必须的散热片了！不然不行的

daicp · 发表于 2016-3-4 22:32:47

零下12度半发表于 2016-3-4 21:59
我是用的7.5mΩ的电阻，电流过7.5A，大约2分钟吧，有些烫手，不知道这个合适吗 ...

是什么型号？试了一下75N75，3a 不热，5a还可以摸得下手，7a没有测

零下12度半 · 发表于 2016-3-5 15:53:39

zhiyiyunmeng@ 发表于 2016-3-4 22:27
这个电流必须的散热片了！不然不行的

那就是的哦

零下12度半 · 发表于 2016-3-5 15:54:12

daicp 发表于 2016-3-4 22:32
是什么型号？试了一下75N75，3a 不热，5a还可以摸得下手，7a没有测

这个家伙，你可以试一试哦

agilityChen · 发表于 2016-3-5 20:49:29

零下12度半发表于 2016-3-5 15:54
这个家伙，你可以试一试哦

用这个管子，做不到98％- 99％的效率@6A输出可以去死了。
根据你透露的工作条件，算了一下: 门极驱动电流应该达到1.7A/-0.75A以上，才能达到效率的极致。(别问我怎么算的，你是听不进去建议的)。
另外，下管的体二极管反向恢复电流也会增加上管的开通损耗，必要的话，下管并联一个肖特基二极管来缓解。

零下12度半 · 发表于 2016-3-5 21:13:43

agilityChen 发表于 2016-3-5 20:49
用这个管子，做不到98％- 99％的效率@6A输出可以去死了。
根据你透露的工作条件，算了一下: 门极驱动电流 ...

为啥说我听不去进去建议呀？我还真想知道怎么算，结电容4000PF,知道驱动芯片的输出电流，知道栅极电阻，这也算吧
嗯嗯，下面一个二极管并了肖特基二极管，论坛还有一个大哥跟我一样，也是上面的管子很热，都是用的IR2101，MOS管不一样，
你的意思是上管发热不正常吗

agilityChen · 发表于 2016-3-5 21:17:14

零下12度半发表于 2016-3-5 21:13
为啥说我听不去进去建议呀？我还真想知道怎么算，结电容4000PF,知道驱动芯片的输出电流，知道栅极电阻， ...

知道Crss这个电容的意义么？

零下12度半 · 发表于 2016-3-5 21:20:36

agilityChen 发表于 2016-3-5 21:17
知道Crss这个电容的意义么？

米勒电容，驱动不足容易出现米勒平台，开关损耗增加

daicp · 发表于 2016-3-5 21:20:55

agilityChen 发表于 2016-3-5 21:17
知道Crss这个电容的意义么？

求大侠科普

daicp · 发表于 2016-3-5 21:22:33

agilityChen 发表于 2016-3-5 20:49
用这个管子，做不到98％- 99％的效率@6A输出可以去死了。
根据你透露的工作条件，算了一下: 门极驱动电流 ...

求计算过程

agilityChen · 发表于 2016-3-5 21:43:08

零下12度半发表于 2016-3-5 21:20
米勒电容，驱动不足容易出现米勒平台，开关损耗增加

只要是硬开通，一定有米勒平台，没有驱动足不足的说法
开通: dVds/dt = Ig/Crss，dVds/dt根据需要来设计，具体结合EMI和续流二极管参数来考虑
关断: Ig > Ids*Crss/Coss，可以保证无损耗关断
明白了么？

零下12度半 · 发表于 2016-3-5 21:50:36

agilityChen 发表于 2016-3-5 21:43
只要是硬开通，一定有米勒平台，没有驱动足不足的说法
开通: dVds/dt = Ig/Crss，dVds/dt根据需要来设计 ...

学习了，我要好好理解下

daicp · 发表于 2016-3-5 22:25:10

零下12度半发表于 2016-3-5 21:50
学习了，我要好好理解下

wandycg · 发表于 2016-3-6 15:15:43

daicp 发表于 2016-3-5 22:25

谢谢分享，好资料学习了

bzbs · 发表于 2016-3-6 15:32:25

agilityChen 发表于 2016-3-5 21:43
只要是硬开通，一定有米勒平台，没有驱动足不足的说法
开通: dVds/dt = Ig/Crss，dVds/dt根据需要来设计 ...

Di/DT太大也不合适，他这个电路可以通过提升2101的电压到18V来适当改善一下。
个人认为可能是，上下管道通时序的关系。单纯电路应该是可以满足要求了，驱动波形上应该有改善可能，需要吧7A时的驱动波形贴出来看看才行。
上下臂驱动不好也会有发热现象。

以上只是个人思路

gaobao_1 · 发表于 2018-5-10 18:56:43

本帖最后由 gaobao_1 于 2018-5-10 19:04 编辑

只要波型正常加个小散热片，用多久都没事，增加图腾柱输出到mos管可增强

上下端MOS管发热不均！还未解决的同步整流

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