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MOS管發(fā)熱問題的分析與測(cè)試介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2025-01-03 19:08:27
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MOS管發(fā)熱問題的分析與測(cè)試介紹
最近,做了一款小功率的開關(guān)電源,在進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)MOS管發(fā)熱很嚴(yán)重,為了解決MOS管發(fā)熱問題,要準(zhǔn)確判斷是 否是這些原因造成,最重要的是進(jìn)行正確的測(cè)試,才能發(fā)現(xiàn)問題所在。通過這次解決這個(gè)MOS發(fā)熱問題,發(fā)現(xiàn)正確選擇關(guān)鍵點(diǎn)的測(cè)試,是否和分析的一致,才是解決問題之關(guān)鍵。
在進(jìn)行開關(guān)電源測(cè)試中,除了用三用表測(cè)量控制電路其他器件的引腳電壓,比較重要的是用示波器測(cè)量相關(guān)的電壓波形。當(dāng)判斷開關(guān)電源是否工作正常,測(cè)試什么地方才能反映出電源的工作狀態(tài),變壓器原邊和次級(jí)以及輸出反饋是否合理,開關(guān)MOS管是否工作正常,PWM控制器輸出端是否正常,包括脈沖的幅度和占空比是否正常,等等。
測(cè)試點(diǎn)的合理選擇非常重要,正確選擇既安全可靠測(cè)量,又能反映故障的原因所在,迅速查找出原因。
分析這次MOS管故障的原因,根據(jù)開關(guān)電源以前的所了解的,一般引起MOS管發(fā)熱的原因是:
1:驅(qū)動(dòng)頻率過高。
2:G極驅(qū)動(dòng)電壓不夠。
3:通過漏極和源極的Id電流太高。
因此測(cè)試重點(diǎn)放在MOS管上,準(zhǔn)確測(cè)試它的工作狀況,才是問題的根本。選擇測(cè)試點(diǎn)如圖:
MOS管發(fā)熱
選擇測(cè)試點(diǎn)
Q1為功率開關(guān)MOS管,A點(diǎn)為漏極,B點(diǎn)為源極,R為電流取樣電阻,C點(diǎn)為接地端。
把雙蹤示波器的兩個(gè)探頭分別接到A和B點(diǎn),兩個(gè)探頭接地端同時(shí)卡住電阻R的接地端C處。
MOS管發(fā)熱
MOS管漏極測(cè)試A點(diǎn)波形
1而從B點(diǎn)的波形可以看出,MOS管的源極電壓波形,這個(gè)波形是取樣電阻R上的電壓波形,能夠反映出漏極電流極其導(dǎo)通和截止時(shí)間等信息,如下圖分析:
可以看出,每個(gè)周期中,開關(guān)MOS管導(dǎo)通時(shí),漏極電流從起始到峰值電流的過程。
MOS管發(fā)熱
取樣電阻R的B測(cè)試點(diǎn)電壓波形
A和B點(diǎn),這就是兩個(gè)關(guān)鍵的測(cè)試點(diǎn),基本上反映了開關(guān)電源的工作狀態(tài)和故障所在,導(dǎo)通的時(shí)候的尖峰電壓和尖峰電流非常 大,如果能夠?qū)?dǎo)通的尖峰電壓和尖峰電流消除,那么損耗能降一大半,MOS發(fā)熱的問題就能解決。當(dāng)然也是發(fā)現(xiàn)MOS管工作正常與否的最直接反映。
通過測(cè)試結(jié)果分析后,改變柵極驅(qū)動(dòng)電阻阻值,選擇合適的頻率,給MOS管完全導(dǎo)通創(chuàng)造條件,MOS工作后有效的降低了尖峰電壓,又選擇了內(nèi)阻更小的MOS管,使在開關(guān)過程中管子本身的壓降降低。同時(shí)合理選擇的散熱器。
經(jīng)過這樣處理后,重新實(shí)驗(yàn),讓整個(gè)電源正常工作后,加大負(fù)載到滿負(fù)荷工作,MOS管發(fā)熱始終沒有超過50°,應(yīng)該是比較理想。
在用示波器測(cè)試過程中,要特別注意這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的波形,在逐步升高輸入電壓的時(shí)候,如果發(fā)現(xiàn)峰值電壓或者峰值電流超過設(shè)計(jì)范圍,并注意MOS管發(fā)熱情況,如果異常,應(yīng)該立刻關(guān)閉電源,查找原因所在,防止MOS管損壞。
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