產(chǎn)品的系統(tǒng)架構(gòu)和控制算法在此就不再做介紹了,可以參考第一篇文章。今天繼續(xù)和大家分享調(diào)試過程中的踩坑。
踩坑8、保護的設(shè)置思路
大家應(yīng)該都知道,所有的電源都應(yīng)該具備保護功能,開關(guān)電源當(dāng)然也是一樣的。
先簡單聊聊器件損壞的原理,電容的損壞:電容最常見的就是過壓損壞,電容內(nèi)部的介質(zhì)擊穿,導(dǎo)致電容器內(nèi)部電路短路。電容的炸機聲音是最大的,絲毫都不遜色于MOS管。MOS管的損壞:mos管是開關(guān)電源調(diào)試過程中損壞頻率最高的器件,mos管的損壞直接原因一個就是過壓,一個就是過流。過壓一般是DS之間電壓過高擊穿DS,或者驅(qū)動用的不合理擊穿GS(通常調(diào)試的時候發(fā)生的比較少),最主要的還是過流損壞,其實過流體現(xiàn)的就是過溫,過溫最根本的原理有兩個,一個是溫度累計散不出去,還有就是di/dt太大。除了過流過壓,還有靜電等等(這里就不贅述了,如果大家還想了解電感、二極管、驅(qū)動芯片等等損壞的原因,我可以出一個專題講解)。我們保護的策略主要就是針對MOS進行的。
- 過壓保護策略
1)交流輸入過壓:過壓點設(shè)置270V(過壓后MCU記錄故障數(shù)據(jù),發(fā)送給上位機)過壓恢復(fù)電壓260V。電壓正常后自動清楚過壓信息。
2)PFC輸出過壓保護:設(shè)置有軟件過壓(490V,持續(xù)時間100ms)、硬件過壓495V(即刻關(guān)斷輸出并報警),電容器我采用的500V(實際工作最高480V)
3)LLC輸出過壓保護:設(shè)置有軟件過壓(810V,持續(xù)時間100ms)、硬件過壓850V(即刻關(guān)斷輸出并報警),電容器我采用的兩組450V的串聯(lián)使用的,此處余量是比較大的(實際工作最高800V)
- 欠壓保護策略
1)交流輸入欠壓:過壓點設(shè)置170V(過壓后MCU記錄故障數(shù)據(jù),發(fā)送給上位機)過壓恢復(fù)電壓180V。電壓正常后自動清楚過壓信息。
2)PFC輸出欠壓:PFC輸出電壓和對LLC的諧振工作點影響比較大(不然只需要設(shè)置一個固定值即可),所有此處PFC輸出欠壓點設(shè)置比較復(fù)雜些。實際電壓比目標電壓低20V,持續(xù)時間500ms觸發(fā)保護,電壓低20-100V之間,10-500ms線性時間觸發(fā)保護(為程序簡便,可以設(shè)置幾個點就可以)。
3)輸出欠壓保護:設(shè)置為180V(固定值,200V的90%)
- 輸入過流保護
1)輸入過流保護:軟件設(shè)置33A-50A(有效值),硬件過流保護(峰值80A)
軟件和硬件過流的策略還夾雜著追周期保護的策略,此處是踩坑最厲害的地方,可以參考我寫的系列文章續(xù)(4)http://www.e-ticket.cn/eestar/article-7486.html
2)LLC輸出過流保護:軟件保護21-30A,硬件過流保護32A,保護策略同輸入過流保護類似,20-30A之間線性500-10ms的保護時間,硬件過流保護直接關(guān)斷輸出。
其它的保護策略就不再這里啰嗦了,比如過溫保護策略也可參考我上一篇文章的溫度降額
總結(jié):本文只是針對我這款產(chǎn)品的過欠壓和過流保護的策略做了介紹,這個也是我踩坑較多的地方,如果有更優(yōu)的方案歡迎大家一起討論。
申明:由于本人水平一般,分享的知識有誤或者采用的方案不夠好的,歡迎各路大神指正批評,給大家?guī)淼牟槐?,敬請諒解,本文觀點僅供參考。