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半桥电源空载启动有时炸MOS管,有时正常。

各位前辈:
      最近参考TI的LM5035样板做了一个100W的半桥电源,电路原理图和手册推荐电路雷同。
  
        生产了50只样机,出现一个怪的现象。有25只电路正常,有25只一空载上电就烧MOS管,大部分是烧次级整流MOS管,也有烧初级MOS管。
        将25只样机更换烧坏的MOS管后,电源正常。
        电源正常后,我测试了样机启动时,MOS管的驱动波形和DS端电压,都是正常的。
        后来产品做高温实验。实验过程中,原先25只好的中有4只MOS管损坏,2只是高温工作一天后损坏,2只是空载上电瞬间损坏。次级整流MOS管坏了3个,初级MOS坏了1个。
        我现在很疑惑。管子买的是正品的,电源稳定时,波形也都是正常的。坏了MOS管后换了新的就行了,但是我找不到原因,不知道到底是哪里的问题?现在心里很没底,说不定哪天样机又炸MOS管。
        还请前辈们指点迷津,我i该如何排查找到原因?还有哪些因素可能导致这种时好时坏的现象?

Johnsin Tao:

Hi如果波形正常,我建议从管子上找问题。(前提是驱动换管子后,波形确实正常,并且没有隐患,不过我建议你测试一下轻载情况下初级,以及次级MOS的电流,最好传上来看一下)对于管子,有可能造成批量异常的,除了来自厂家的质量问题外,还要考虑是否受潮,pin脚加工受损(前提是你们有对Pin脚加工)

zoujiangyilang:

回复 Johnsin Tao:

网上有说死区时间不合适可能导致这种现象。我测试了死区时间,初次级之间死区时间一个20ns,一个10ns,是不是有点短?

Johnsin Tao:

回复 zoujiangyilang:

Hi重点是你要看看这个时候是否有shoot through的风险? 你可以将death time设大一点看看?有个疑问是,更换MOS后,是否还存在烧的现象?

zoujiangyilang:

回复 Johnsin Tao:

 您好,上图是空载启动时的波形。黄色是输入电压波形,蓝色是输出电压波形,绿色是输出电流波形,粉红色是次级MOS管上的DS波形。

刚启动时,输入电压会有一个跌落,此时,蓝色的输出电压有一个尖峰,绿色的输出电流会有一个反向的电流尖峰。下图是细节展开图:

输出电压尖峰会冲到8V,正常输出电压是5V,绿色的反向电流尖峰约为15A,100us宽度。

我知道这个波形是异常的,但是我不知道这个反向的电流尖峰会不会是打坏次级MOS管的原因。

我用的是vishay的管子,80V耐压,60A通流。但是我在芯片手册上找不到其承受反向电流的数据。

我后来加大了软启动时间,这个尖尖就消失了。

还有那个15A的反向电流尖尖的流通路径是L2-T1次级绕组-Q4Q5Q6Q7的DS寄生电容-输出电容吗?

 

这个15A反向电流会把MOS管打坏吗?我测试了这批产品,启动时都有这个反向尖峰,但有的MOS会坏,有的不会。

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