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【讨论】如何判断同步整流电路是否调试OK?

时间:2018-12-29 09:52:23  来源:  浏览量:

最近做了一款60W 12V 5A的适配器,输出用同步整流做的,现在电性测试基本OK,由于之前对同步整流了解不多,所以不知如何判断电路已经调试OK,请大家给点意见。

哈哈,同步技术现在很流行啊,不知道你是芯片驱动,还是电流检测驱动?

IC用的是ON的NCP4303A。

关键一个延时要调好,延时过短可能烧电源,过长效率不高,毕竟MOS的体二极管参与工作

如何判断是否同步呢?

把电压 电流探头加上去 就能看到

我也在求解中

我是把肖特二极管装上 看效率

在把同步装上看效率 高多少

用的人少的技术就是高技术。

同步整流就是之一。

不是用的人少,也不是不会用,看面相的市场,毕竟要加IC和MOS啊外围的贴片价格就可以忽略了。

烧电源?烧MOS?

现在市面上那些同步整流芯片比较好用,大家也谈一下。

楼主用该芯片用怎么样,同步整流的电压应力高不高?

正在调试中,现在出现新的问题,

加上同步整流,空载,轻载输出都不正常,反到重载输出正常,奇怪啦。

不用同步整流,输出用肖特基,空载轻载都正常,不知怎么回事,是前面引起的,还是同步整流引起的呢
? NCP1380与NCP4303配合,有人用过吗? 怎么没人顶呢? NCP1380用过,做个输出12V 3A的SPS电源,其他一个没有用过?

空载轻载时是不是占空比乱了?建议查看驱动波形。同步整流模式下轻载和空载也是CCM的,这一点和肖特基整流不同。

用同步整流的基础应该是先将PWM调正常后,在接上同步整流调试,对吗?

先把初级PWM调稳定,再调同步整流,这是一个好习惯。眉毛胡子一把抓的结果容易搞不清楚问题点。

学习了 嘿嘿,这个有意思。 司令,如果我在同步管上并联一个肖特基延时长一点会不会效果好点 该IC不便宜吧

开得快,关得及时,驱动电压合理10V左右,就算好,才算OK。

原因:

1.开得快:mosfet刚导通的时候峰值电流最高,这时候最需要同步整流,所以需要IC输出的Vgs驱动开得快,开的合理的高。否则慢了就变成了最大峰值电流的时候居然是二极管整流,在大电流应用的时候,效率肯定不好,靠mosfet的体二极管顶不住,那就不好意思,要加钱并个肖特基伤财还伤效率不讨好。所以要选一个Vgs开得快的方案,便宜大碗。

2.关得及时:关慢了,不好意思,可能要发生交越,在mosfet需要关断的时刻,Vgs居然没有关断,Vgs居然还高于Vgsth,不好意思,轻则导致Vds关断的地方一个奇高的尖峰,导致mosfet过压,或者至少效率一下降低,可能比二极管整流的都低,重则从次级反馈到初级炸你初级mosfet听响闻臭看烟花。关快了?安是安全了,不过死区大了,体二极管工作效率肯定不如同步整流效率高。所以要的是关断及时,要的是不快也不慢,并且因为实际mosfet的Ciss影响关断速度,并且Ciss一定是存在的,没有mosfet可以帮你拒绝她的存在,如果你输出电流越大,需要配套的同步整流的Rds越小,那必然导致Ciss越大,Ciss越大,关断得越慢,这是mosfet决定的,如果你的方案不能配合他的Ciss的关断快慢做出灵活调整,那剩下的解决方法就是双手合十祈祷不要让不行发生在你的产品上面,mosfet的一致性高点,最好不要有离散性。所以最好选个关断所谓的及时性也就是表现在死区上面要可以根据你的需要动态调整的,才能实现按需关断及时。

3:驱动电压要合理的高:驱动电压高,虽然mosfet 的沟道Rds表现好,但并不明显,但却会造成驱动损耗大;驱动电压低了,虽然驱动损耗小些,但可能不能把普通mosfet沟道全打开,导致Rds 过大,导通损耗大,也不行;驱动电压低也想沟道全打开,那就只好加钱伤财选logic-levle的mosfet了,一般人对这种mosfet的价格心脏有点接受不了。所以就要合理的高,10V左右开关损耗可以接受,普通便宜的mosfet也能全打开沟道,便宜还能高效。合理的高还表现在在需要导通,而不是关断的时候驱动电压就应该尽量保持一个稳定的高电压,而不是搞个坡坡上,再搞个坡坡下,甚至搞个台阶给你中途刹一脚,上下坡坡刹一脚可以工作,但必然影响效率。

 

很经典呀

感谢洪帮主,你的见解对我帮助很大。

在此说明一下,网名为洪七公的,其实就是道正工贸的夏先生,对同步整流是相当的熟悉。大家有关于同步整流的问题,都可以找他沟通。

上面谈的是同步整流在静态下的分析。

还有动态特性。因为mosfet的Vgs关断有个过程,特别是Ciss犹如一个大水缸,你可以做个水龙头放水,但你水龙头的口径却是固定的,但大水缸越大,装的水越多,放水越慢,这个放水速度是你左右不了的,自然影响mosfet的关断响应时间和速度。并且IC的关断速度也有一个响应时间的要求。很多在静态负载下工作的电源同步整流看起来没问题,但当负载变化的时候,特别是大动态快速变化的时候,如果同步整流的Vgs脉宽调整跟不上,比如LLC这种变频应用从地频率向高频率变化,需要的Vgs驱动Vgs脉款需要从宽变到窄,脉宽调整跟不上,或者QR从重载向中载切换,PWM模式下负载从重载向中载切换,特别是都在CCM下,那如果Vgs脉宽调整速度跟不上系统的Vds Ton的变化速度,那就可能造成在静态下电源是好的,动态下电源轻则因为交越 DS过压,效率降低,重则炸初级。

所以除开静态判断外还有判断同步整流的动态特性,二极管整流天生就比同步整流要可靠,选了同步整流就牺牲了可靠性,所以要从静态和动态两全面考虑同步整流的可靠性,确保首先解决炸机风险,再谈效率提升。人手的开关机测试是不够全面的,把电子负载的动态测试功能用起来,考验一下同步整流的动态性能,特别是你电源可能真带动态负载的,比如电脑,通信用途的电源。

分析的很在理,谢谢。 不错,同步整流解析清晰...,学习 MARK 同步整流的Ton、Toff时间调节很重要。 同步整流的EMC大家认为好不好处理?有没有一些经验? EMC方面只有你真正把同步整流的静态和动态特性都调试好了,没什么特别的大问题。EMI方面也能过,但比普通二极管整流稍微难整些,谁叫你效率高呢? 看来帮主对同步整流的理解相当透彻啊! 正在使用同步整流,谈不上有经验,只是有一些感想发出来大家讨论一下。 我做的同步整流重载时正常,空载就烧同步整流的MOS啊,找了好久都没有找到原因,特别是空载上电及重载切换到空载就烧。原边用的是QR的,OB2203。同步整流用的是IR1167 可能是同步整流的Ton、Toff时间没调节好。 七公 对于EMC来说开得快可不是什么好事吧。如说得不对请指正。 精华,关注 我现在做的一款同步整流就是,续流MOS的反峰有一个其高的尖刺。而且感觉和没有用同步整流来做的话,效率没有什么的差异!

老大 12V5A 用了同步呀

同步IC 大家有没有关注NXP的TEA1795 TEA1791 TEA1761???

IR的IR1166 IR1167 IR1168

二手22S不是更省? 这些IC可能比较贵吧,用的不是很广,郭工,有资料吗?后面如果有新案子可以考虑一下哦。 各位大师,现在遇到一点问题,请各位帮忙看看。 本来设计的额定电流3A,这是电流在3A以下的输出MOS的Vds与Vgs的波形,是同步的。

当电流调到超过3A,波形如下:明显的不同步啦,请各位分析一下是哪里没有调整好?

 

不用调了,你这是ZVS的方式做的,他为了避免你Ton时序开始时候的负电压尖峰造成的干扰所以人为设置的延时,这就叫开得慢,还有就是IC很多有Tonmax的限制,跟随不了客户Vds 的Ton 变大而变大。你这波形对这类IC来说已经调试得很棒了,无改进余地了。但不能说你这同步整流的性能好,因为你在Ton时序开始的时候的输出电流的峰值最大,最需要同步整流,但mosfet的的DS沟道却没有打开,变成了二极管整流,效率会很低的,并且因为体二极管性能很差,电流小可以忍受,电流大不能忍受,所以可能还需要你并联一个萧特基二极管来辅助。

建议你选下面的波形的方案来做,就是我们的。

 

多谢帮主回复。但是我想研究的是这个开通延迟有没有可能是其它地方没调好造成的呢? 多谢帮主回复,我想知道这个延迟有没有可能是其它的地方没有调试好造成的呢?

应该不能调了,Tonmax如果小,应该反映在关断提前结束。而你是延迟开启,所以不是Tonmax的问题,那是他IC内部设置的开启延迟,目的是因为他是ZVS检测的,为了避免那Vds下降沿那负电压尖峰的干扰所设置的On-delay时间。

上面是个人看法,也许不对,但可咨询ON或NXP的FAE,他们的就是ZVS的,在客户处就见过你这波,无解,解决的方式就是并联箫特基,这on-delay段虽然比不上同步整流,但比体二极管强,他可以给你解释。

波挺美的,就是On-delay长了点,另外不知道动态测试情况如何,用电子负载的动态测试功能扫个一分钟看看。

已经反映给了ON的FAE,正在等待结果。 洪帮主,这个应该是Toff时间的问题吧。

如果是IC内置的最大是驱动脉宽Tonmaxic小于你需要的驱动脉宽Tonmax ,可能导致驱动扩展不了,但一般表现在提前关断,但你的波形看关断没有提前,所以应该不是关断时间的问题。

你这很明显就是开启延迟On-delay问题.原因估计原厂设计为了避免是ZVS的检测方式误判谷地导通负缘尖峰电压有可能高于他设定的关断电压判断值造成Vgs提前关断有意设置的On-delay避开这尖峰的影响造成的。

为什么是Ton时间的问题呢? 这个时间到底是怎么区分的呢?

准确地说你是on-delay的问题.Vds 从高到低是 从关断到导通的转换,这时候要求Vgs要变成高电平输出,而Vgs高电平即使从低变成高,没有即使开启,自然是on-delay开启延迟的问题. 当然另一方面来说也你的Vgs的Ton 时间跟不上Vds需要的Ton时间宽度,也算一个变相的Ton时间问题.Vds从高到低进入导通状态,到Vgs 开启脉冲开始的时刻属于On-delay时间,Vgs从高到低的时刻到Vds从低到高开始关端的时间属于deadtime 死区时间.

 

On-delay 出现在导通时刻,此时峰值电流最大,如果On-delay时间越长,等于就在最大峰值电流的时候不是同步整流,而是二极管整流,效率损失肯定大;

Deadtime出现在关断时刻,而次时电流已经比较小了,虽然是二极管整流但损失只要deadtime不要搞得太大,还可以接受,如果deadtime时间长了,可以想办法把deadtime调小点(这要有deadtime 调节的方案才能做到,如果没有,就只好看运气了),deadtime时间长点对效率损失有影响,但影响没有On-dealay时间大。

帮主说的很在理,,但是你始终没回答我的关于时间区分的问题。

你示波器波形Vds 开始导通 到Vgs开始出现高电平mosfet导通左侧时间是Vgs 的on-delay时间,Vgs 右侧关断到你Vds波形开始关断的时间是Vgs的deadtime.

Vgs的Ton指的是Vgs的高电平保持时间,这是首SR IC控制的,于你初级没有关系;你Vds上的Ton是值的你次级变压器上的上的正向导通时间也就是原来你用二极管整流时候的正向导通时间,于SR IC没有关系,是受初级 IC控制的,直接与你的工作频率和占空比有关系。

你要注意你示波器上显示的Vds波形实际只是你变压器次级的波形在你mosfet上的反映,并非是mosfet沟通工作的真正Vds波形,mosfet沟道开始工作的波形实际是从Vgs开始道通开始到Vgs关断就结束的,因为有on-delay和deadtime,mosfet的沟道实际相当于零电压开启和零电压关断,所以SR mosfet的开关损耗没有的,只有驱动损耗和导通损耗。开关示波器上的波形实际是mosfet的沟道上的波形和体二极管管波形的叠加,在on-delay和deadtime时间实际都是体二极管的损耗,所以在Vds的Ton阶段的全程损耗实际是mosfet的驱动损耗+导通损耗+体二极管在on-delay 段的损耗+体二极管在deadtime段损耗(On-delay 段因为峰值电流大,损耗比deadtime段的损耗大得多,所以控制体二极管的损耗要优先控制on-delay段的损耗,不要on-delay时间太长)。

我得好好研究一下帮主说的这番理论。

有没有大师用ON的NCP1380配合擎力科技的SP6018同步整流做过测试?感觉配合存在问题。

军长最近调的有何进展,我最近也在调有源嵌位加同步整流,用的的LM5025加次级自取同步管,现象和你的差不多,输出5V10A,半载效率才80左右,感觉MOS没有导通再靠体内二极管整流,但续流MOS貌似工作正常,再理解理解帮主的一番指导,调调试试

发几张波形图上来看一下。 今天调了一天,终于搞定,24V转5V10A效率90%,公司的电脑的U口全部被封,抓了波形考不出来。LM5025还是可以的,用着还不错。我的波形和帮主的差不多但比他的尖峰要小的多,就是一个很好的方波。以后多来看看,受益匪浅啊! LM5025是有源嵌位的,高端MOS的驱动好像不太好做, 我用的LM5025,后级用的1166s同步整流,效率一直出不来,而且带载都带不到2a

洪帮主 我做的波形 VGS怎么有个干扰,怎么解决, 115v

QQ图片20150922213746

230V

QQ图片20150922213741

 

 

你这个示波器和我这个是一个型号的,TDS3012B,我想问你一下,你这个显示屏面板上面有没有显示时间的, 我现在只能给你规格书,我有发邮件给您。。。请查收 郭先生,规格书已收到,谢谢。

厉害,哈哈,不错

有机会整一下 关注,正在做 有结果记得发上来分享一下。

今天还上啊,不错敬业,我也调试了一个

 

Z版,你的做的怎么样?有什么调试方面的经验分享一下。 现在市面上用的比较多的同步整流IC是哪些型号? IR1166 IR1167 TEA1791 TEA1795... 推荐几款用于QR的同步整流IC给我。 一起学习

IR1167有人用过吗?我调试的时候,驱动波形和Mosfe波形关断时t有交越到通,300nS,不知道怎么调

 

我也玩了下同步整流,感觉不太好用啊。看看下面这个帖子吧**此帖已被管理员删除** 关注,学习。 顶顶
这一贴受益非浅。。。

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