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[参考译文] UCC28220：交错3开关正向、FET 损坏

admin
Guru**** 2430620 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28220

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1254945/ucc28220-interleaved-3-switch-forward-fet-damage

器件型号：UCC28220

您好

我使用 UCC28220设计了一种交错式3开关正向电路。 (3开关正向电路参考 TI 专利数据。  请参阅附件。 文件： 04克服双开关正向的占空比限制- EE times.pdf) 

我设计了一个具有交错式3开关正向的1000W (12V、84A) SMPS。 

但是、大于100W 的输出运行无法正常工作、FET 会发生短路损坏。 

1) 1)请检查我设计的电路和变压器设计是否存在问题。 (频率设置：250kHz、占空比46.79%、有关详细规格、请参阅随附的仿真数据) 

2) 2)另外、TI 建议的占3个开关中67%的占空比真的可行吗？ 


谢谢你。 
e2e.ti.com/.../01-SCHEMATIC-_2D00_-Three-Switch-Forward-_2800_1000W_2C00_-12V_2C00_-84A_2900_.pdf
e2e.ti.com/.../02-TRANSFORMER-_2D00_-Three-Switch-Forward-_2800_600W_2C00_-12V_2C00_-50A_2900_.pdf
e2e.ti.com/.../04-Overcoming-the-Duty-Cycle-Limits-of-the-Two_2D00_Switch-Forward-_2D00_-EE-Times.pdf
e2e.ti.com/.../03-Simulation.zip


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    TI__Guru**** 2430620 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好！

    当 Q1、Q2和 Q3关断时、D3和 D4之间似乎存在一些竞争、这是一种导电竞争、除非两个二极管以及两个绕组电压完全相同。 然后、与未导通二极管相关的 MOSFET 将具有高 VDS、直到该二极管导通。 在二极管未传导电流和电感期间、将产生高压尖峰、应用于相关的 MOSFET。

    在我看来、这是根本原因、因为在较轻的功率下、电流峰值较低、因此可能相关的尖峰峰值较低。 但随着功率不断增加、电流越来越高、二极管导通时间仍然完全相同、结果尖峰峰值越来越高、当达到 VDS 额定值以上时、FET 将发生击穿。

    在我看来、您需要具有更高额定电压的 MOSFET 以及更快开通速度的二极管来避免 MOSFET 损坏。

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    TI__Guru**** 2430620 points
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    您好！

    最大占空比 D = 67%是基于伏秒平衡。

    TON x (Vin/2)- toff x Vin = 0

    (TON/T) x (Vin/2)-(VIN/T) x toff = 0

    D x (Vin/2)-(1-D) x Vin = 0

    D/2 -1 +D = 0

    (3/2) D = 1  

    D = 2/3 = 67%

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    TI__Guru**** 2430620 points
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    感谢您的建议。

    我一直使用的复位二极管是 US3M (超快速接收器)。  US3M 的 trr 为70ns。  

    按照您的建议、我将二极管更改为 MURS360 (超快速恢复器)。 MURS360的 trr 为50ns。

    我想它的性能大约提高了70%。  现在它支持高达250W 的输出。 (但是、在该250W 输出功率以上时、FET 会由于反馈变得不稳定而损坏。  我认为这是另一个问题。  如果反馈不稳定、3开关正向电路很容易损坏。  磁化能量的重置似乎不稳定、问题正在发生。  我稍后将询问有关反馈电路设计的问题。)

    如果将复位二极管替换为肖特基二极管、可以获得更好的特性吗？  有任何副作用吗？  我想应用两个串联的300V 肖特基二极管。

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    TI__Guru**** 2430620 points
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    您好！

    D2和 D3与操作对应的导通时间点可能是主要问题-如果它们未及时导通、尖峰可能会损坏 MOSFET。

    我认为、该配置是一种折衷方案、可从更高的 MOSFET 额定电压中获得高达67%(理论上)的最大占空比、因为 D2和 D3导通时间不能重叠、除非相关电路之间的设计完全相同。 如果您需要达到最高67%的 dmax、则必须应对这些附加的挑战。

    我不知道肖特基二极管可以提供多少帮助-它们可以帮助提高速度-但 MOSFET 的额定电压仍需要充分选择。 此外、它看起来可能有助于通过更小的漏电感。

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    TI__Guru**** 2430620 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    大家好。

    我想知道用于在三开关正向电路中驱动 FET 的脉冲变压器的设计。

    尽管3开关正向电路可以在高达67%的占空比下工作、但脉冲变压器难道只能在高达50%的占空比下工作吗？ (还有电流变压器)

    您能将我联系到3开关正向电路理论的创造者 John bottrill 吗？

    请与我分享 John bottrill 的电子邮件地址。 (我知道他目前不是 TI 公司的员工。  如果有任何方法可以私下联系他、请帮我。)

    谢谢你。

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    TI__Guru**** 2430620 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好！

    请参阅以下应用手册、了解使用电流感应变压器和单端栅极驱动器时占空比> 50%。 因此、您的两个问题都可以解决。

    https://www.ti.com/lit/an/slua174/slua174.pdf?ts = 1691383670048&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F#page39

    https://www.ti.com/lit/ml/slua618a/slua618a.pdf?ts = 1691372608706#page3

    (第7节栅极变压器)

    John 不再在 TI 工作。