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stm32 dc-dc同步整流 ,這么簡潔的電路有問題嗎

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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-17 21:22 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
用一個PMOS 一個NMOS實(shí)現(xiàn)同步整流,電路設(shè)計(jì)力求簡潔高效。
大家看看有什么問題嗎?
沒有用到pwm反向電路。

部分核心電路
單片機(jī)直接驅(qū)動PMOS電路.png


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ID:290005 發(fā)表于 2021-1-18 01:23 | 顯示全部樓層
這是不能用的,同步整流需要過零電流檢測,及時關(guān)斷,一般關(guān)斷時間是在 ns級。

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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-18 07:05 | 顯示全部樓層
這個電路其實(shí)就是用nmos代替二極管,怎么不能用。
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ID:592807 發(fā)表于 2021-1-18 09:10 | 顯示全部樓層
當(dāng)單片機(jī)高電平時Q4導(dǎo)通,Q3的基極相當(dāng)于被下拉到地,Q3處于斷開狀態(tài),
當(dāng)單片機(jī)低電平時Q4斷開,Q3的基極相當(dāng)于被上拉到+12V,Q3處于斷開狀態(tài),(Q4斷開c極沒有接地相當(dāng)于懸空,12V通過2K電阻直接接到基極,Ube = ?)
另外Q2 Q5一個高電平導(dǎo)通一個低電平導(dǎo)通,低電平一般是GND,你怎么確保他們的G基能夠接入GND電平

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ID:752974 發(fā)表于 2021-1-18 09:24 | 顯示全部樓層
搞不懂這個電路干嗎用的!
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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-18 14:42 | 顯示全部樓層
黃youhui 發(fā)表于 2021-1-18 09:10
當(dāng)單片機(jī)高電平時Q4導(dǎo)通,Q3的基極相當(dāng)于被下拉到地,Q3處于斷開狀態(tài),
當(dāng)單片機(jī)低電平時Q4斷開,Q3的基極 ...

當(dāng)單片機(jī)低電平時Q4斷開,Q3的基極相當(dāng)于被上拉到+12V,Q3處于瞬時導(dǎo)通狀態(tài),因?yàn)闁艠O相當(dāng)于電容的正極,有個充電的過程。q4導(dǎo)通的時候,他們的G極接入低電平。
原圖有驗(yàn)證的,我只是把二極管改成了nmos.

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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-18 14:43 | 顯示全部樓層
單片機(jī)直接驅(qū)動PMOS電路2.png 已經(jīng)驗(yàn)證過的原電路圖。這個電路圖是可以成功運(yùn)行的,只不過二極管換成了NMOS.
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ID:592807 發(fā)表于 2021-1-18 15:48 | 顯示全部樓層
kadiya 發(fā)表于 2021-1-18 14:43
已經(jīng)驗(yàn)證過的原電路圖。這個電路圖是可以成功運(yùn)行的,只不過二極管換成了NMOS.

6e22525521aee168e0b2160b2a517571.png
你的電路圖應(yīng)該是這樣的吧。
MCU高電平時,拉低電壓N_MOS管Q9導(dǎo)通,NPN管Q6關(guān)閉,將+12電壓接到Q8和Q7的柵極上,然后Q7導(dǎo)通,Q8關(guān)閉。
MCU低電平時,拉高電壓N_MOS管Q9關(guān)閉,NPN管Q6導(dǎo)通,將GND電壓接到Q8和Q7的柵極上,然后Q7關(guān)閉,Q8導(dǎo)通。
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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-19 07:33 | 顯示全部樓層
本帖最后由 kadiya 于 2021-1-19 07:41 編輯

謝謝,您這個電路圖設(shè)計(jì)的很專業(yè),Q8的2k電阻能否去掉,這樣開關(guān)是不是會更快一點(diǎn)。
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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-19 07:39 | 顯示全部樓層
黃youhui 發(fā)表于 2021-1-18 15:48
你的電路圖應(yīng)該是這樣的吧。
MCU高電平時,拉低電壓N_MOS管Q9導(dǎo)通,NPN管Q6關(guān)閉,將+12電壓接到Q8和Q7 ...

或者將Q9換成三極管。
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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-19 08:17 | 顯示全部樓層
改成這樣 3三極管同步整流.jpg

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ID:791737 發(fā)表于 2021-1-19 08:47 | 顯示全部樓層
黃youhui 發(fā)表于 2021-1-18 15:48
你的電路圖應(yīng)該是這樣的吧。
MCU高電平時,拉低電壓N_MOS管Q9導(dǎo)通,NPN管Q6關(guān)閉,將+12電壓接到Q8和Q7 ...

如下圖 3三極管同步整流.jpg

把q8上的2k電阻換成100是否妥當(dāng),這樣關(guān)斷是否會更快點(diǎn)。
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ID:213173 發(fā)表于 2021-1-19 09:48 | 顯示全部樓層
kadiya 發(fā)表于 2021-1-18 14:43
已經(jīng)驗(yàn)證過的原電路圖。這個電路圖是可以成功運(yùn)行的,只不過二極管換成了NMOS.

樓主設(shè)計(jì)的電路圖來源于經(jīng)驗(yàn)證過的原電路圖,只是把續(xù)流二極管換成了NMOS。當(dāng)Q2、Q5的G極公共接點(diǎn)低電位時Q2導(dǎo)通,Q5截止,通過L蓄能并向負(fù)載供電,L左正右負(fù)。當(dāng)G極高電位時Q2截止,L左負(fù)右正。Q5的DS反向偏置,G極電位高低對Q5沒有意義,其內(nèi)部寄生二極管正向?qū)ǹ梢酝瓿衫m(xù)流。那么二極管換成了NMOS管的意義何在???
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ID:592807 發(fā)表于 2021-1-19 10:09 | 顯示全部樓層

NPN和PNP導(dǎo)通的條件是Ube的電壓滿足一定的值,你這樣讓Q9的Ube怎么低于0.7,(Ube不是Ueb),你還是加個上拉電阻吧,然后計(jì)算分壓,讓Q9能夠的Ube能夠在MCU_IO輸出低電平時分壓低于0.7
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ID:592807 發(fā)表于 2021-1-19 10:30 | 顯示全部樓層
wulin 發(fā)表于 2021-1-19 09:48
樓主設(shè)計(jì)的電路圖來源于經(jīng)驗(yàn)證過的原電路圖,只是把續(xù)流二極管換成了NMOS。當(dāng)Q2、Q5的G極公共接點(diǎn)低電位 ...

我和樓主的mos管都放錯方向了,mos管內(nèi)部的二極管應(yīng)該是和電流導(dǎo)通方向相反的,用于防止擊穿的。置于您說的回流,除非放電比充電快不然的話,GND不能回流到電感吧。
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ID:213173 發(fā)表于 2021-1-19 11:15 | 顯示全部樓層
黃youhui 發(fā)表于 2021-1-19 10:30
我和樓主的mos管都放錯方向了,mos管內(nèi)部的二極管應(yīng)該是和電流導(dǎo)通方向相反的,用于防止擊穿的。置于您說 ...

MOS管內(nèi)部的二極管不是用于防止擊穿的,也不是為了防止DS接反保護(hù)用的。是其制作工藝所形成的寄生物。其反向擊穿電壓與VDS擊穿電壓等同。如果Q5改變DS方向接入電路將發(fā)生災(zāi)難性后果。 144309sxo9r8frrfmor00b.png

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ID:290005 發(fā)表于 2021-1-22 22:02 | 顯示全部樓層
用mos代替二極管,必須加電流過零檢測,及時關(guān)斷反向電流。若沒有過零檢測電路,電感反向電流會通過mos泄流,最終結(jié)果是mos發(fā)熱很快燒燬,電路損壞。這個過程中即使沒有燒燬,效率非常低,電壓大幅度波動。效率是絕對低於二極管的,效率可能會低於50% 或10%,也有可能到1%的效率甚至0%。
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ID:290005 發(fā)表于 2021-1-22 22:08 | 顯示全部樓層
這是3408同步整流結(jié)構(gòu):
注意零點(diǎn)檢測器,就是過零檢測電路。 3408.JPG

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ID:879809 發(fā)表于 2021-1-22 23:28 | 顯示全部樓層
wulin 發(fā)表于 2021-1-19 09:48
樓主設(shè)計(jì)的電路圖來源于經(jīng)驗(yàn)證過的原電路圖,只是把續(xù)流二極管換成了NMOS。當(dāng)Q2、Q5的G極公共接點(diǎn)低電位 ...

樓主位的電路主干的結(jié)構(gòu)是完全沒問題的,全都正確。

Q5的DS反偏也是可以導(dǎo)通的,只要G高于S一定電壓即可。內(nèi)部寄生二極管有兩大嚴(yán)重問題,一是導(dǎo)通電壓過高影響效率,二是存儲效應(yīng)導(dǎo)致從導(dǎo)通到截止的恢復(fù)時間過長。寄生二極管可以在Q5導(dǎo)通前臨時當(dāng)續(xù)流二極管來用,Q5導(dǎo)通后寄生二極管兩端電壓低于飽和電壓,恢復(fù)到截止?fàn)顟B(tài),這樣Q5斷開時寄生二極管已經(jīng)截止,不存在存儲效應(yīng)造成的短時間短路。

同步整流技術(shù)就是因?yàn)楝F(xiàn)在芯片工藝越來越小,電源電壓越來越低,整流/續(xù)流二極管的壓降成為影響效率越來越刺眼的因素,用MOSFET替代二極管,利用導(dǎo)通電阻小的特長來提高效率。

樓主的電路也可能有問題,主要是兩個管子翻轉(zhuǎn)的瞬間會不會有什么問題。但是這些我的能力已經(jīng)分析不出來了,只能讓樓主自己建立真實(shí)的電路來實(shí)際測量才會知道。

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