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cross mob
zhuxiaozhu
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hello dear,

I'm working at Halfbridge LLC

But he square wave spike of the half-bridge output is too large (20V input, the peak is up to 35V)

1AE3C57A31B43C019795331496113514.jpg

 the voltage at both ends of Cr will also oscillate. Is there any solution.
93A153012C40C7ED47CB3F45DE5FC094.jpg

 

the schematic 

zhuxiaozhu_0-1676907113443.png

zhuxiaozhu_1-1676907118450.png

hope for your help!

 

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1 Solution
Jingwei
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您好,

首先第一点,请带负载测试。带载和不带载测到的栅极信号会有区别。我看到的震荡波形和driver回路和功率回路的寄生电感有关,可以尝试加大栅极电阻或者在driver回路中用snubber电路来吸收尖峰。

第二点,尖峰和Coss没啥关系。小Coss损耗反而更少。尖峰有可能因为MOSFET的漏电感,输入的栅极信号,布局布线等因素有关。我认为必须先把gate信号优化干净,参考第一条。或者,开通,关断不走同一条driver路径(使用二极管)。

第三点,ZVS还需要结合实际电路慢慢调试了。

希望我的答案可以帮助到你

Steven

 

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7 Replies
Jingwei
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Hi,

this community is suitable for Chinese. If you prefer using English, you can still use English.

直观上来看,由于我不知道你第一张图片测的是哪几个管脚。没法给出准确判断。但你可以先参考这个帖子来对电路进行调整。

https://community.infineon.com/t5/Diodes-Thyristors-Si-SiC/IMW120R140M1H-Vgs-oscillating-issue-in-LL...

Thanks and BR,

Steven

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您好,感谢您的回答。

我所测量的是半桥中下管DS极之间的电压,即半桥输出的方波。

今天我又测试了一下开关管gs、ds间的电压检查是否实现软开关,显然并没有😥

zhuxiaozhu_0-1676983159288.jpeg黄色为DS间电压 蓝色为GS间电压

看起来是MOS有关断时的电压尖峰,可能是MOS的反向恢复特性不好?我觉得不是,因为我使用的是IPP60R180C7这款mos。它的特性非常好。

zhuxiaozhu_0-1677007472415.png

目前我已知的问题如下:

1.我使用双路直流电源,一路输出做辅助电源给驱动芯片供电12V(中间有一隔离电源模块12转12V),一路做功率回路输入。在未给功率回路供电时,驱动信号(蓝色)是正常的,供电后改变,我怀疑两路未形成隔离,用另一开关电源给功率回路做输出,问题依然存在

2.我使用的MOS是IPP60R180C7,他的输出电容为10pF级别

zhuxiaozhu_1-1676983505202.png

我猜测会不会是输出电容较小引起关断尖峰?考虑在DS间并联电容,目前还没有尝试

3.最大的可能是因为MOS没有实现ZVS。我的变压器副边并没有焊接整流滤波电路和负载,但我想这并不影响原边的ZVS(因为原边ZVS靠的是励磁电流?我并不确定,请原谅我原理还没有烂熟于心),我尝试了很多频率,并没有解决。

目前我的参数是这样的:Cr=200nF Lr=2.5uH Lm=41uH fr理论=225kHz fs尝试范围:220-300kHz 死区时间100ns

十分感谢您的回答,期待您的帮助!

 

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Jingwei
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您好,

首先第一点,请带负载测试。带载和不带载测到的栅极信号会有区别。我看到的震荡波形和driver回路和功率回路的寄生电感有关,可以尝试加大栅极电阻或者在driver回路中用snubber电路来吸收尖峰。

第二点,尖峰和Coss没啥关系。小Coss损耗反而更少。尖峰有可能因为MOSFET的漏电感,输入的栅极信号,布局布线等因素有关。我认为必须先把gate信号优化干净,参考第一条。或者,开通,关断不走同一条driver路径(使用二极管)。

第三点,ZVS还需要结合实际电路慢慢调试了。

希望我的答案可以帮助到你

Steven

 

感谢您的回答,后续在我调节励磁电感后解决了这个问题!应该是励磁电感过大导致无法实现ZVS。

再次感谢您的帮助!

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喜马拉雅之雪
Employee

Hi Zhuxiaozhu:

确实如你观测,半桥未进入零电压开关状态。

建议选型CFD或CFDA系列产品。如IPP65R155CFD7。

如你所述;你选择的MOSFET之Coss极小。这是典型硬开关MOSFET特质。但由于LLC工作于感性区;每周期都有电流流过MOSFET体二极管,所以DS并联的体二极管反向恢复特性对过渡过程影响极大。

由于二极管反向恢复速度于电流大小及温度都有关,硬开关MOSFET不适合很高的LLC工作频率。

CFD系列MOSFET是英飞凌转为LLC拓扑设计的特效产品,推荐选用。

感谢您的回答,后续在我调节励磁电感后解决了这个问题!应该是励磁电感过大导致无法实现ZVS。

再次感谢您的帮助!

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非常感谢分享你的成功!祝贺♥

建议注意励磁电流对系统效率影响。诚然;由体二极管导致大的CDS;可以通过增加励磁部分电流;达到同样过度过程时间。但;环流导致阻态损耗和漏磁引起的涡流等损耗增加,也是需要注意的。