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[参考译文] UCC28951：初级侧 MOSFE&#39；故障

admin
Guru**** 2535250 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28951, UCC28950

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/1345414/ucc28951-primary-side-mosfets-fault

器件型号：UCC28951
主题中讨论的其他器件： UCC28950

您好！

在测试2.5kW PSFB 设计时、它可以成功工作、并在10%负载(5.3A)下提供预期的48V 输出。 但是、随着负载增加到大约8-9A、MOSFET B 和 C 会损坏(所有桥臂都会短接)。 因此、会使输入短路。

在 AB 腿的散热器的热胶带上可以看到明显的灼伤痕迹。 (表明 B 比 C 加热得更多、C 也短路、但散热器的热胶带上没有烧痕)。

MOSFET A 和 D 正常。

正如预期的那样、MOSFET A 和 B 在10%负载时不在 ZVS 上运行、这与 CD 桥臂在 ZVS 下运行并且 加热相对较少不同。  

蓝色：MOSFET B 的 Vds；

橙色：MOSFET B 的 VGS

使用的初级侧 MOSFET 为(IPP65R110CFDXKSA2)、使用的散热器为(SK 481 50 - Fischer Elektronik)。

如何防止 MOSFET B 和 C 损坏？

此致、

Nishant S

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    TI__Guru**** 2535250 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！

    FET 会因过流、过压和/或过热而失效。  您需要确定哪个是导致 FET 发生故障的原因。  您应该研究流经 H 桥 FET 和变压器初级的电流、以确保电流行为符合预期。  我还会评估您的 E 和 F FET 时序、以确保它是正确的。

    以下链接将为您提供一个 Excel 设计工具、该工具将通过使用 UCC28951进行 PSFB 的分步设计过程。  本应用手册中还有一个 Excel 设计工具、应用手册中有一个指向该工具的链接。  我相信您会发现应用手册和设计工具会有所帮助。  此信息将帮助您设置 FET 时序；并计算元件损耗以及如何设置控制器以帮助保护 FET 免受过流影响。

    https://www.ti.com/lit/pdf/slua560

    此致、

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    TI__Guru**** 2535250 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！

    是的、Excel 工具可供参考、并且 MOSFET 是根据其建议的值选择的。

    在进行强制空气冷却后、此次所有初级 MOSFET 均能正常工作(经测试高达9A)。

    在电流级、我们在次级侧使用肖特基二极管(IDH20G65C6XKSA1)而不是 MOSFET 进行了测试。

    缓冲电路的计算通过给定链路的公式进行了验证。 缓冲器电路。

    采用 Xmer 匝数比为6：1：1、Llk 为0.89uH、峰值电流为57.29A (来自 Excel 工具 IPS)。 选择的 RCD 缓冲电路为电容器(0.22uF)、二极管(600V SiC 超快速恢复二极管)和电阻器(1k Ω、35W Arcol)。

    现在问题出在使用同步200V MOSFET (IPP120N20NFD)而非肖特基二极管之后。 在这种情况下、同步 MOSFET 会短路(由于高电压尖峰)。  

    在使用相同缓冲电路的情况下、当在次级侧使用肖特基二极管代替 SR MOSFET 时、电路板可提供预期的48V 输出。  

    缓冲器故障损坏 MOSFET。 如何改进缓冲器？

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    TI__Guru**** 2535250 points
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    您好！

    您是否考虑过在 SR 上使用 RCD 缓冲器而不是缓冲器？

    缓冲器电路正好抑制振铃。  您可能需要添加 RCD 钳位来保护 FET。

    此致、

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    TI__Guru**** 2535250 points
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    您好！

    对不起,我是在谈刚果民盟的钳制本身。

     

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    TI__Guru**** 2535250 points
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    您好！

    谢谢您告诉我。   

    此致、

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    TI__Guru**** 2535250 points
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    您好！

    首先、即使使用 RCD 钳位缓冲器电路(具有上述值)和同步 MOSFET (如上所述)后也是如此。 同步 MOSFET 桥臂会短路。  


    在第二项测试中、在次级侧使用额定电压为650V 的肖特基二极管代替同步 MOSFET、并使用强制空气冷却功能。 这次在17%的负载(9A)下、初级侧 MOSFET 短路(额定电压也为650V)。

    以下所有波形均为10%负载(CR)(5A)(输入电压：400V)时的波形

    探测 CS 引脚波形。 该波形与 UCC28950应用手册中给出的波形不同。  

    图 CS 引脚处的波形。

    电流检测变压器次级端子的波形如下所示。  

    图 电流检测变压器次级端子上的波形。

    有时在启动时、会听到电路板发出嘀嗒声(当输出电压逐渐升高时)。 这是由断续模式导致的、并通过探测 SS 引脚进行验证。 一旦输出处于稳定状态、就没有噪声。

    图 启动时的 SS 引脚波形。

    其他时候、软启动工作正常。

    图：5A (10%负载)下启动时 CS 引脚和 SS 引脚的波形

    蓝色：SS 引脚波形
    橙色：CS 引脚波形。

    CS 引脚信号中是否存在可导致初级 MOSFET 发生故障的任何问题？

    为什么电路偶尔会进入断续模式？ 电流检测电路是否存在任何问题？

    此致、

    尼桑特

  • 0
    TI__Guru**** 2535250 points
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    您好！

    等待您的回复。

    此致、

    尼桑特

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    TI__Guru**** 2535250 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！

    您的 SR FET 是否会发生故障。  它们将由于过流/过压和/或过热而出现故障。

    我同意电流检测信号看起来不正确。  它也不应上下接地。

    如果您无法使用电流感应变压器正确测量初级电流、您将无法保护该设计和 FET。

    因此、您需要做的第一件事是弄清 CS 信号看起来不正确的原因并解决这个问题。

    以下链接将为您提供应用手册、该应用手册介绍了相移全桥中 UCC28951的分步设计过程。

    有一节介绍了如何设置 CS 变压器。  这应该能帮助您仔细检查 CS 变压器的配置和设置。

    https://www.ti.com/lit/pdf/slua560

    以下链接可为您提供 UCC28950/1 600 W 评估模块用户指南。  您可以使用经过验证的设计的原理图和布局。  您可以使用此原理图和布局作为参考、并将其与您的设计进行比较、以查看与您的设计是否有任何差异。  这可能对 故障排除过程有所帮助。  您可能还需要订购此 EVM 以评估设计性能。

    https://www.ti.com/lit/pdf/sluu421

    在清理 CS 信号之前、我不建议淹没设计。  我还会禁用 SR、直到清理 CS 信号。

    此致、