eliminación del pico de retorno

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Tengo un circuito que está cambiando un devanado primario de transformador de 15 voltios a tierra, a través de un MOSFET de canal N a 50 kHz. Estaba viendo fallas de campo ocasionales y descubrí que cada vez que se apagaba el MOSFET, se creaba un pico de voltaje de retorno de 90 voltios 100 ns. Este circuito no tenía diodo de retorno. El Vds del MOSFET es de 80 voltios.

Agregué un diodo de retorno 1N4148 y la punta se redujo a aproximadamente 50 voltios y aproximadamente 30 ns a media potencia. Esperaba más reducción y me gustaría quitar más de la espiga. ¿Alguna idea de otros métodos para la supresión?

Pensé en la pinza Zener durante el fin de semana. Muchas gracias por la entrada y la respuesta fácil de leer. Mi carga en este caso es un transductor piezoeléctrico. El punto de todo esto es hacer un ruido de 50kz. Mi situación es un poco más complicada porque tengo dos primarias que se ejecutan en direcciones opuestas con dos interruptores Mosfet en un paquete SO8. Necesito agregar dos zieners para arreglar esto. También es complicado porque se le pide al mismo PCB que se ejecute a 75 kHz o 50 kHz dependientes del software. Mi diodo tendrá que trabajar para 75khz y eso también le gustará para 50khz. Esta mañana descubrí que los devanados de mi transformador primario están entre los pines 1 a 3 y 2 a 4, no 1 a 2 y 3 a 4 como pensé. Cuando volví a colocar la bragueta correctamente, vi exactamente lo que usted predijo, mi potencia de salida se redujo a menos de la mitad. Es hora de cazar algunas partes adecuadas para la prueba. Gracias!

    
pregunta Robert M Gifford

2 respuestas

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Desde su descripción, su esquema debe verse así:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Solo tengo un transformador 1: 1 en este esquema, lo más probable es que tengas 10: 1 o algo similar.

He incluido (pero no conectado) las dos posibles soluciones a su problema.

  1. Conecte un diodo a través del primario del transformador. Esta no es una buena solución como mostraré y puede causar una sobrecarga de la fuente de alimentación y un fallo del FET.

  2. Un diodo Zener para sujetar la salida y poner toda la energía almacenada para usar en la salida.

Veamos el resultado de la simulación para el esquema sin el diodo ni el Zener.

Aquí,notequeelpicodeVDDsimilaraloqueestáviendoesdealrededorde100V.Observetambiénquelatensióndesalidaesmuyasimétricaconunatensióndirectabienformadaperosolounpicoparaelreverso.Estosemodificaráporlacargaaltamentecapacitivaquetiene,quenoincluíaquí.

AhoraadjuntemoseldiodoaV_M1yobservemoselresultado:

Ahoralaenergíaalmacenadaenlainductanciadeltransformadorsedisipaeneldiodo,perodadoqueestoresultaenunlargoperíododeconduccióndeldiodo,cuandoM1seenciendenuevamente,finalmentetienequedisiparlaenergíaquequeda.EstohacequelacorrienteatravésdeltransformadorenmododeavanceaumentesignificativamenteypuededarcomoresultadounfallodeFET.

Porúltimo,vamosamostrarlaformacorrectadesujetarelpicoinductivoyobtenerlamayorcantidaddeestaenergíadevueltacomounidadútilparasucargaalconectarelZeneraV_M1:

Aquí, observe que la excursión M1 VDD se fija a 33 V, aproximadamente el doble de la tensión de alimentación de entrada. Esto da como resultado una forma de onda asimétrica, pero con mucha menos distorsión y una parte útil de la energía almacenada se devuelve a la carga. Debe asegurarse de que el período de conducción del Zener sea inferior a la mitad del período de conducción para asegurarse de que no causa un aumento en la corriente M1. Una buena regla general aquí es limitar la excursión a 2 * la tensión de alimentación como lo he hecho aquí.

Al agregar un Zener, IMO resolverá su problema de falla de FET debido al pico inductivo, Y devolverá tanta energía a la salida como sea posible.

    
respondido por el Jack Creasey
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Aquí hay una captura de pantalla de LTSpice que muestra por qué necesitas un amortiguador si vas a cambiar las corrientes rápidamente.

Tenga en cuenta que el voltaje máximo en el drenaje del MOSFET es de 1.8kV simulado; nunca alcanzaría este nivel tan alto en la vida real; en cambio, freiría el FET.

    
respondido por el TimWescott

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