Tratar los picos de voltaje es más como curar los síntomas que curar las causas. La gran corriente de entrada parece ser tu problema. Las inductancias parásitas y parásitas en su circuito almacenan energía debido a este pico de corriente actual y, después de desconectar esta energía almacenada, se producen los picos de voltaje. La corriente de arranque puede reducirse mediante el uso de un mecanismo de arranque suave que aumenta lentamente el ciclo de trabajo en el inicio o mediante el control de modo actual.

El inicio suave puede implementarse fácilmente con la mayoría de los controladores PWM, pero el control en modo actual es mucho más confiable ya que siempre limita la corriente, no solo durante el inicio. También es más difícil de implementar, ya que requiere un transformador de medición de corriente y un controlador PWM adecuado.

Si desea sujetar un pico de voltaje temporal, puede usar un Zener de alto vataje de acción rápida. Estos se llaman "diodos TVS". En este caso, un televisor bidireccional de 27 V con capacidad nominal de 1.5 kW o 5 kW probablemente resolvería su problema. Estos se utilizan a menudo para prevenir daños por electricidad estática, por lo que están diseñados para reaccionar rápidamente. Solo tenga en cuenta que el voltaje de separación es aproximadamente un 30-40% más bajo que el voltaje de "pinza máxima", y elija / califique sus piezas en consecuencia.

Además, una de las principales causas de los timbres durante el arranque es el oscilador LC creado por la carga inductiva y sus capacitores paralelos. Si está utilizando condensadores de alta calidad y baja ESR, ¡esto realmente sonará más! Esto es especialmente malo con los condensadores de cerámica. Si los picos ocurren solo durante el encendido, es posible que también desee observar los efectos de C6. Perversamente, una forma de reducir la amplitud del timbre es agregar una pequeña resistencia en serie con el condensador: 1 Ohm puede ser un buen campo de juego.

Vea la sección EDITAR a continuación para lo que ahora creo que está sucediendo

Tal vez considere un diodo zener en serie con un diodo normal para devolver energía excesiva al riel positivo de 24 voltios. Esto sería necesario para las dos mitades del puente. No estoy seguro de si los zeners de 5 vatios serán "lo suficientemente hombres" porque no se indica el ancho del pulso. Los anchos de pulso más largos del transisente pícaro significan más poder disipado en el zener.

La resistencia y el relé son una buena idea, pero me preocupa que las cargas más pesadas causen el mismo problema. Un amortiguador RC junto con el zener también podría ser una buena idea.

Si tiene una herramienta de simulación que puede demostrar adecuadamente el problema, entonces consideraría usarlo para probar ideas.

¿También está seguro de que no se trata de un problema de saturación del núcleo en el inicio? Esto puede ser bastante común. ¿Tal vez un poco de C9 y saturación?

EDITADO desde aquí en adelante: -

Si está viendo grandes picos en los MOSFET, creo que ese no es un problema asociado con la corriente de carga: los diodos incorporados en el MOSFET deberían "desviar" el voltaje excesivo al riel eléctrico V \ $ _ {BATT} PS ¿Por qué no están haciendo esto? "¿Están los picos realmente allí?", Es mi primera pregunta. Los osciloscopios son notorios al detectar picos al medir SMPSU: la conexión a tierra del alcance debe estar muy cerca del punto de medición o las grandes corrientes en el circuito local pueden inducir voltajes "falsos" en la combinación de la sonda / cable de tierra.

Si los picos están realmente presentes, entonces los diodos parásitos del MOSFET deberían atraparlos. Obviamente tienes que comprobar que los diodos parásitos pueden manejar esta corriente. También debe asegurarse de que haya un desacoplamiento de suministro realmente bueno justo en los puntos donde V \ $ _ {BATT} \ $ se encuentra con las fuentes FET. Ditto en los nodos de GND cerca de los otros FET. Sin un buen desacoplamiento en estos puntos, la inductancia del trazo puede permitir que estos picos sean lo suficientemente altos como para destruir los MOSFET. No creo que pueda confiar en las tapas 4700uF que se muestran en el circuito. Es probable que estos tengan una inductancia parasitaria significativa debido a su tamaño físico.

Aquí hay una foto que dibujé en caso de que no estuviera clara. En la parte inferior de la imagen es lo que creo que es la causa más probable: -

Cuandoelcircuitodeconmutaciónestáfuncionandonormalmente,seesperaríaquelacorrientedelinductorprimariotengaunvalorpromediodeceroamperios,esdecir,podríaaumentarhasta10Aydisminuirhasta-10APERO,alinicio,estenoeselcaso-lacorrientedebecomenzaraceroamperiosydurantelosprimerosciclospodríaserlacorrientemásgrandeconlaqueseencontraráelMOSFET.Esto,sinosecontabilizacorrectamente,haráqueelnúcleosesature.Tenerunacargagrandeenelencendidonoempeoralasaturación,peroaumentarálacorrienteexcesivaquevenlosMOSFET.

¿Quésucedecuandoelnúcleosesatura?Bueno,antesdelasaturación,lacorrientepodríaestaraumentandoa(digamos)1amppormicrosegundo.Duranteyatravésdelasaturación,esta"tasa" podría duplicarse o triplicarse, y creo que es esta corriente pico máxima la que está matando a los MOSFET.

Se puede evitar que el núcleo se sature agregando un pequeño espacio de aire. Esto podría significar más giros para devolver la inductancia primaria al objetivo de diseño PERO, el efecto neto (incluso después de agregar esos giros) es el motivo magneto La fuerza (amperios-vueltas) será menor. Recuerda que las inducciones aumentan al girar al cuadrado; El MMF aumenta proporcionalmente a los giros.

Otro método consiste en ejecutar el oscilador a una velocidad mayor durante el inicio, esto acorta el tiempo de "carga" de la inductancia primaria y la corriente se puede "hacer" para no alcanzar la saturación; esto solo es necesario por unos pocos mili -segundos, pero vale la pena considerarlos como una alternativa para rediseñar el núcleo / giros.