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介紹一種防直通電路

這款防直通電路是我自己做的,電路很簡單但很實用,我一直在用。

它能有效防止上電后cpu沒完成復位沒有完成幾十毫秒這段時間,CPU還沒有形成邏輯控制電壓時,對后級電路的保護。

它的原理是,光藕的輸入端反向并聯,當一只光藕有正向電壓開通時,另外一只光藕的輸入電壓必然是反向是關閉的。

而且,這樣的也法也起到光藕輸入端的保護效果,防止強干擾形成的負脈沖尖峰損壞光藕輸入。

或許有人說,從常識來講,在程序里面,或者控制芯片在邏輯上都能做到開啟一個光藕時主動關閉另外一個光藕。

但在實際應用中,比如大功率半橋或全橋,有電流超前情況時,干擾電流能在長度幾厘米內阻僅幾毫歐的導線上,產生幾十或上百伏的壓降,時間很短,可能只有幾十ns,這個時候,任何邏輯控制都是失效的。

這個圖是在做全橋LLC,實驗時抓拍的電流超前,在導線上形成的干擾壓降。最下面藍色是接地線,探頭連在離地線稍遠幾厘米的位置。這段導線的電阻幾乎測量不到,最多幾十毫歐,按道理應該根本測量不到電壓的。

但是在電流超前,上下管關閉的瞬間,都會形成強烈的干擾電流,干擾電流在導線上產生的峰值電壓高達13V,簡單換算一下,干擾電流峰值超過100A,持續脈寬不到0.5us。

當然這個驅動是不理想的,它的上升沿和下降沿不夠陡,這里只是為了分析干擾特性故意做上升下降率的波形。

這個干擾波形平時應該是看不到的,當出現電流超前產生這種很強的瞬間干擾時,電路基本是炸機了。

在做硬開關全橋時,雖然初級線圈沒有諧振電容,但 是輸出整流部分的電容也會形成等效諧振,即使初級部分是硬開關,綜合因素最后也會產生LLC振蕩的相關特性,如果控制不好也會存在電流超前問題。

最后這張圖是做20KW測試的時候波形圖,母線電壓616V,工作頻率40KHZ,它在電流超前時仍能穩定工作。圖中產生了非常強烈的上百A的瞬時電流干擾,仍不影響電路的工作穩定性,完全沒有直通情況。

這張圖是用單個全橋LLC電路單變壓器做35KW功率測試時候功率計,因為單個功率計最大測量功率是20KW,這里用兩個功率計并聯,完成35KW的功率測試。

做35KW實驗時,變壓器用雙EE85磁芯并聯實現,一直用它做20KW測試,用它工作到35KW時,仍然正常。初級繞組和次級繞組各7圈,電感量約50uH左右。

最后說明一點是,上面的防直通電路圖,僅是示意圖,實際工作中,它的驅動能力是遠遠不夠的。

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2021-09-15 16:56

跑題了,哥, 怎么防呢?沒說,

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魯珀特
LV.4
3
2021-09-16 19:50

感謝分享,有機會試試。

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bake_ql
LV.5
4
2021-09-16 22:58

硬件實現的更可靠,但是cost會高

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2021-09-17 09:47

這種硬件防直通的方法還是非常有效的,錯誤的邏輯輸入也不會發生不直通,下圖是等效邏輯圖

如果是用在自舉電路上的也可以用三極管來實現防直通電路,成本更低一些

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LV.1
6
2021-09-18 10:10

這樣的話就沒有死區 了 兩個管子 沒有 同時關閉 的 時間   會不會很危險  不過因為  是軟開關    達到諧振附近    關閉 和開啟能量很小   可能 問題不大

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飛翔2004
LV.10
7
2021-09-18 10:32
@七
這樣的話就沒有死區了兩個管子沒有同時關閉的時間  會不會很危險 不過因為 是軟開關  達到諧振附近  關閉和開啟能量很小  可能問題不大

H橋直通很危險,現在也有很多單片機可以避免死區的PWM,但是這個時間也不能無限長,否則會影響效率。

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iszjt
LV.5
8
2021-09-27 10:53

包括上橋臂電路和下橋臂電路,所述的上橋臂電路和下橋臂電路分別均包括依次連接的前級校準電路、MOS管互鎖電路、電平轉換電路、RC時間調節電路和后級校準電路,所述的上橋臂電路中的MOS管互鎖電路和下橋臂電路的MOS管互鎖電路連接。

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2021-09-27 17:15
@七
這樣的話就沒有死區了兩個管子沒有同時關閉的時間  會不會很危險 不過因為 是軟開關  達到諧振附近  關閉和開啟能量很小  可能問題不大

igbt_H和igbt_L信號由單片機產生,所以死區、同時關閉時間可以任意設置,這個電路只是硬件防直通用。

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zhgr
LV.5
10
2021-10-21 15:52

厲害,功率管是IGBT吧!方便告知是采用哪個品牌的

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