如何消除电流中的巨大尖峰

电器工程 交流 电路设计 香料 整流器
2022-02-04 00:45:36

我正在 LTSpice 中制作直流到交流转换器电路。原理图贴在下面。

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当我绘制通过晶体管的电流时,电流中会出现巨大的尖峰,如下图所示。

我们希望摆脱电流中的这些尖峰。

当我们在实验室中构建这个电路时,我们发现这些大电流会干扰电源的输出电压。电源只能处理 5 安培。电流(没有尖峰)随时间呈指数下降并很快小于 5 A,但尖峰保持不变。

有没有办法摆脱这些尖刺?

如果有怎么办?

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2个回答

这叫击穿。这是因为您使用相同的信号来控制每个半桥的高端和低端晶体管。由于趋势是关闭比打开需要更长的时间,因此在某个时间点,它们都处于开启状态,从而产生短路。

要么对 MOSFET 使用独立控制,因此您可以在关闭一个 MOSFET 和同一个半桥中的一个 MOSFET 之间有一个小的时间延迟,以便在另一个 MOSFET 开始打开之前给 MOSFET 关闭足够的时间来完全关闭,或添加门电路以使开启比关闭更慢。较大的串联栅极电阻器会减慢开启和关闭时间。您可以使用二极管,以便充电使用与放电不同的电阻器来独立调整开启和关闭时间。

此外,您正在切换一个感性负载,当中断电流时会产生电压尖峰,因为电感试图利用塌陷磁场中的能量通过 V = I(dL/dt) 将电流保持在相同水平。由于这是一种 H 桥配置,因此您应该使用与 MOSFET 反并联的反激二极管,以便为感应反激电流提供一条流向平稳衰减的路径,因此不需要产生大的电压尖峰。或者,您需要将一个双向 TVS 二极管与您的电感并联,这将做类似的事情(单向 TVS 二极管或任何单向二极管在这里都不起作用,因为您的电感在两个方向上都经历了电流)。

注意:半桥不同于 H 桥。H桥由两个半桥组成。

驱动器电路要求应避免 P 通道和 N 通道的常见低 Rds 时序,串联连接,金属氧化物(半导体)场效应晶体管(MOSFET),如您的电路示例中的实际实施。