▌01 为什么功率MOS总是损坏？

  近期，参加智能车竞赛的同学在寒假期间，制作和调试他们无线电能发送模块，用于节能组车模的调试。相比于数字和模拟电路，这种高频、高功率模拟电路，虽然看似简单，但在电路设计、器件选择、调试方法等方面有着更高的要求，需要对于基本物理原理和器件特性的有更多深入的了解。现在很多大学根据课程难易程度重新调整了电子教学顺序，按照以下从容易到困难的顺序进行教学：

  今年新的赛题组（无线节能组）中所遇到的高频功率电子是学习过程中新的挑战。为了帮助参赛同学克服高频功率电子调试中遇到的困难，下面给出将部分同学来信反馈的问题以及相应的解决思路。

  提问：请问一下卓晴老师，节能组的发射模块的的功率MOS管我们是直接用CSD18532KCS然后A点的峰峰值根本达不到200V，在调输入栅极的频率时调的太高反而把MOS管给烧了，。。这个MOS管有什么合适的型号吗？

  回复：MOS管可以需用 T254 这种高频MOS管， 输出信号的幅值要达到设计要求，需要满足以下条件：

  1）L，Cs,Cp 在 640kHz下各自满足半个周期谐振条件；
  2）Cs/Cp的比值应与公众号中推荐的比值；

▌02 高频MOS管

  由于信号幅值非常高，所以请慎重选择谐振 高频电容。普通的电容会很快就烧掉。为了达到最高50W的输出功率，在实际比赛无线模块中，使用了两个MOS管并联使用，并增加良好的散热器以及温度保护开关。

  例如下面一款E类50W无线功率发送板，就采用了两个MOS管并联完成高频功率信号的输出。

  提问：卓老师您好！我这两天搭了一个e类功放的发射电路，用的24.6uh线圈，Cs是2.2nf，Cp是3.3nf，经过计算这两种谐振频率平均值是764khz，所以我用md1211给了一个5v的方波，扼流圈上面用的10v供电，结果线圈谐振出来的波形频率为2.3mhz，幅值也只有960mv，见下图，这是为啥呢？

  回复：这的确是一个有趣的波形。但仅从你叙述的情况，也无法从可能众多错误陷阱中帮你定位造成这种问题的确切原因。

  由于使用它激振荡，所以输出信号的基波频率应该与激励信号频率相同。如果你测量的输出信号频率与激励信号不同，可以分别检查一下，激励信号的频率、幅度、输出MOS管是否正常，谐振回路各器件是否完好无损，各连接电路是否可靠连接等等。

▌03 MOS发烫的原因

  提问：卓老师，发射端功率mos管我已经换成AOT254L,谐振线圈也接上了，加24v直流电压时一开始24v不变化，电流也慢慢往上升，可是过了一会儿电压还是会掉，然后mos管超级烫。我想请问这是什么原因？还有电感值的测量在没有仪器的 基础上，我想再精确一点测量有什么好办法吗？谢谢老师。

  mos发烫之后，我在不加线圈的基础上用示波器测量电感两端的波形，是一条直线左右摆动，我试了两次，mos管都以同样的方式发烫，我用的电容值和图中一样，耐压值是50v,100v，可是我测了也没有击穿，现在有点迷，已经试了很多次了，mos管也换了，电感也换了，电容也换过，想请卓老师帮忙找找原因。

  回复：我猜可能问题出现在你所使用的电容上。检查电容是否烫了。2. 如果有示波器，观察振荡信号的波形，是否对称。对照在推文中给出的谐振时的波形。

  如下波形是输出功率从0.5W 到20W过程中，E类高频输出MOS管D极电压（蓝色）与输出谐振线圈（粉红色）的波形。由于受到无线接收电路中倍压整流的影响，可以看到在功率打的时候，输出波形会出现：（1）幅值减低；（2）脉冲后半周出现高频振荡；（3）波形的对称性降低。

  在高频输出级工作的时候，需要确保输出线圈可靠的连接在E类功率输出端口。如果线圈断开，单片机需要能够根据采集到的波形失真，及时关断输出信号，否则极易烧坏输出功率管。

  如下波形是单片机采集到输出波形显示在LCD上，同时计算出波形的谐波比例。可以看到在谐振情况下，随着输出功率增加，波形的形状幅度和形状虽然有 一定的变化，但是谐波（2,3,4次谐波）比例始终保持在15%-18%左右。如果谐波比例超过了25%以及以上，就需要停止功率输出。因为此时E类功率发射极的效率降低太多，极易烧坏输出MOS管。

  提问：卓老师，我制作的无线发送和接收电路，在调试的时候会出现1000V的谐振电压，是否这是正常的？

  回复：在高频高功率电路中，是可能出现谐振高压。不过在电路中，需要避免这种情况。出现谐振则极易引起谐振回路器件电压击穿（特别是谐振电容），损耗增大等。

▌04 MOS的电压波形

  在推文以及竞赛规则中推荐使用的接收电路中，是将接收线圈与倍压或者全波整流电路串联在一起。此时电容不是一用于和接收线圈谐振的，它是用于在补偿接收回路的漏感的。它将发送线圈、接收线圈耦合之外的泄露电感进行补偿，来进一步减小接收回路内阻，使得输出功率提高。

文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net，作者：卓晴，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104120727