【求助帖】miniSSTC,半桥fet经常击穿,请大神们帮忙想想办法
依然使用的steven的miniSSTC电路图,工作过程中,经常出现fet击穿的情况,真是多灾多难。
电路如下:
miniSSTC.jpg
输入控制在110Vac,每次闪电工作时间约为550us,两次工作间隔10ms。
出现击穿问题后,测量击穿的fet,发现栅极与源极电阻为0,
栅极与漏极电阻、源极与漏极之间的电阻均约为几十欧不等,

出现击穿问题后,在栅极与源极之间增加了SMBJ12ca双向12V 双向TVS管,
并在源极与漏极之间使用P6KE220CA 220V双向TVS管,但仍有击穿现象。
还请各位大神帮忙看看,是什么原因,郁闷啊。
来自:高压与强磁 / 特斯拉线圈
ry7740kptv
3年8个月前 修改于 3年8个月前
1楼
GS间击穿考虑保护栅极,TVS管要尽可能靠近MOSFET放置,检查GDT绝缘强度(有条件可以拿摇表摇下),三层绝缘线绕制GDT是个不错的选择。
考虑EMC问题,功率侧MOSFET散热片和MOS间垫好绝缘片,散热片接大地,C12正极和负极对大地各接一0.1uF/2kV的电容。
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虎哥
3年8个月前 修改于 3年8个月前
2楼
如果是栅级过压击穿,还要注意回路电阻及其导致的电位差,最好拍个图片看看制作工艺。
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wzg640作者
3年8个月前 修改于 3年8个月前
3楼
@ry7740kptv @虎哥
感谢ry7740kptv老兄和虎哥的回复,本想开两层楼对2人的建议各个细说,但编辑时发现分开说会有重复的部分,因此把情况说明合并在一起了
先上图,pcb布板如下,
图中左上角hq2为下桥臂FET,水平放置的hd4为220Vac,竖直放置的hd8为12V 双向tvs管,hd6为栅极电阻并联二极管。
图中右上角hq1为上桥臂FET,水平放置的hd3为220Vac,水平放置的hd7为12V 双向tvs管,hd5为栅极电阻并联二极管。
调试时发现,2个样机均为左上角FET击穿的更频繁。和右下角的击穿率相比,差不多是5:1。
最初怀疑是天线反馈的问题,采用磁环反馈后,仍出现击穿现象。
pcb.jpg
实物图如下,12V tvs管放在背面了。
实物图2.jpg

1、TVS管要尽可能靠近MOSFET放置
12V tvs管距离fet稍远,回头我将他直接焊在fet 栅源两极之间,再测试一下。
2、检查GDT绝缘强度(有条件可以拿摇表摇下)
我的GDT是用漆包线绕的。不知GDT绝缘强度对电路会有什么影响呢,请指点。
另外,不知如何测GDT绝缘强度,是测相间还是测对地,是板下测还是板上测;摇表L、E、G三个接线柱如何连接。
回头找机会试试三层绝缘线。
3、EMC问题就比较麻烦了,很难测试。
功率侧MOSFET散热片和MOS间绝缘片已加,但散热片未接大地,目前处于悬空状态,不知会不会有不良影响。
大地未引入PCB,而是直接在空中与次级线圈相接。
将大地接入pcb,会不会引入次级高压,对运行造成不良影响,有点担心。弱弱的问一下,大地有必要接入pcb板么?
4、关于0.1uf 2KV电容,是使用高压瓷片电容么?
5、虎哥说的回路电阻是指连接GDT后,栅源之间的电阻么?万用表实测5.7欧


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3DA502
3年8个月前
4楼
应该是半桥shoot through,逐渐损坏的
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ry7740kptv
3年8个月前
5楼
GDT作为变压器关心的是绕组间的绝缘强度,在绕组间施加耐压测试看有无击穿现象。
既然接入大地就意味着电位被拉至0V,所以必须保证接地的有效性,不放心可以把次级线圈的接地单独接到水管或暖气片等地方,其他的接市电保护地。弱电部分地不需要接入大地,可适当做屏蔽措施。
0.1uF电容只为了旁路干扰,只要是容量和耐压达标的电容即可。
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wzg640作者
3年8个月前 修改于 3年8个月前
6楼
@3DA502 感谢3DA502 老兄的回复!
半桥shoot through,这个好专业。平时测试时,手边只有一个便携示波器,高压部分工作时,如果把示波器接入电路,示波器控制软件便会死机,无法检测两路fet的驱动信号。回头到单位测一下。
如果是半桥shoot through问题该如何改进呢?
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wzg640作者
3年8个月前
7楼
@ry7740kptv 感谢ry7740kptv 老兄的多次回复!
最近在外面出差,回去后把EMC措施都加上,再进行一下测试。
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dadodo
3年7个月前
8楼
砸开损坏的MOS看硅片,坏点很小几乎看不见的GS过压可能性较大,反之如有明显很大的烧灼黑点则直通的可能性大
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wzg640作者
3年7个月前
9楼
@dadodo 感谢dadodo 老兄的热心回复,为我提供了一个新的问题定位手段。
请问,直通具体是指什么?
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dadodo
3年7个月前
10楼
直通就是楼上说的shoot through的意思
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冰球沁
2年3个月前 修改于 2年3个月前
11楼
引用wzg640发表于3楼的内容
@ry7740kptv @虎哥 感谢ry7740kptv老兄和虎哥的回复,本想开两层楼对2人的建议各...

我觉得有可能是gdt的线没有做屏蔽处理,驱动和gdt之间的线路跟初级线圈隔得太近容易自耦,然后功率飙升,导致炸管。


处理方式:1,屏蔽线连接gdt的外部线路。

                2,  用锡箔纸将整个驱动线路包起来。



        以上都是本人自我推测,若有不足之处还希望高人多多指教。

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