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再問同步Buck

       各位電源網的朋友大家好,小弟初學開關電源一頭霧水,遇到了問題也不知道如何解決。跑了好幾個論壇把所有同步Buck電路帖子淘出來看,還是沒得到想要的結果。無奈只能發帖求助,如果有哪位朋友遇到過類似的問題,望不吝賜教,萬分感激。廢話不多說,進入正題。

      項目背景是太陽能電池給蓄電池充電,這里是一個主變換電路為了實現MPPT(最大功率點跟蹤),PVVCC輸入電壓從18V到36V,希望的輸出BatVCC是通過單片機可調的,PWM波頻率為43KH,電路圖從IR官網上的一個參考手冊里找的,原理圖如圖1:

     

原理圖

                                                                            圖1 同步Buck原理圖

        電路很簡單,但測試過程中遇到的問題卻不少,先看輸出波形,如圖2:

輸出波形

                                                                     圖2 輸出端波形

      第一個問題來了,輸出為什么會有個振蕩呢?

    我們再看看低端那個MOS管Q2的VDS波形,如圖3:

VDS

                                                            圖3 低端MOS管VDS波形    

好吧,問題又來了,為什么也有振蕩還向下這么多?

    再看看低端MOS管Q2的柵源波形VGS,如圖4:

低端驅動波形

                                               圖4 低端MOS管柵源電壓波形

困惑,上升沿為什么也會振蕩呢?

    再看看高端那個MOS管Q1的柵極波形,如圖5:

高端驅動波形

                                                            圖5 高端MOS管柵極波形

同樣,很奇怪的波形

再看看自舉電容VB一端的波形,如圖6和圖7(圖7是局部波形)

自舉電容波形

                                                             圖6 自舉電容一端波形

自舉電容波形局部

                                                              圖7 局部放大自舉電容波形

都有個振蕩,從哪里來的?

最可怕的是下面這張圖,地電壓波形,如圖8:

地波形

                                                      圖8 地電位波形

有毛刺,局部放大后也是振蕩。

淚奔,郁悶了好久很不甘心,期望哪位朋友能夠指點下迷津,非常感謝。

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2014-04-08 10:37
R23、R28接法有問題,D10換超快恢復管試試。
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2014-04-08 13:33
@ymyangyong
R23、R28接法有問題,D10換超快恢復管試試。

    剛在另一個論壇里的看到個帖子也說到上面那個MOS管柵極電阻問題,應該加在GS之間,我一會就去試下。還有那個R23我是參考 IR的Application Note AN-978 P23電路圖設計的,說是可以為自舉電容提供另外一條充電路徑,如下圖:

    手上沒有超快恢復的二極管了,明天去買SF11試試。

    再問一下這個是不是所謂的振鈴呢,我看了一些資料上說開關電源會有這個現象。

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2014-04-08 14:38
@YaoYuan815
    剛在另一個論壇里的看到個帖子也說到上面那個MOS管柵極電阻問題,應該加在GS之間,我一會就去試下。還有那個R23我是參考IR的ApplicationNoteAN-978P23電路圖設計的,說是可以為自舉電容提供另外一條充電路徑,如下圖:[圖片]    手上沒有超快恢復的二極管了,明天去買SF11試試。    再問一下這個是不是所謂的振鈴呢,我看了一些資料上說開關電源會有這個現象。
R23可能起不了太大作用。
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2014-04-08 21:23
這個帖子應該搬到光伏板塊去!小弟不才,正好也做過這個同步電路,算是成功了!你用的mos管Q1也是自舉電源,要想上面的管子供電正常,下面的管子得先導通。想想輸出接蓄電池,Q2先導通的后果是什么,就是電池放電,輸出電壓被拉低很正常,你很幸運,沒燒管子,不錯了!所以開始第一個PWM的脈寬得很講究!
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2014-04-09 09:21
@zhang_min9861
這個帖子應該搬到光伏板塊去[圖片]!小弟不才,正好也做過這個同步電路,算是成功了!你用的mos管Q1也是自舉電源,要想上面的管子供電正常,下面的管子得先導通。想想輸出接蓄電池,Q2先導通的后果是什么,就是電池放電,輸出電壓被拉低很正常,你很幸運,沒燒管子,不錯了!所以開始第一個PWM的脈寬得很講究!
果然好經驗啊
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2014-04-09 11:56
@zhang_min9861
這個帖子應該搬到光伏板塊去[圖片]!小弟不才,正好也做過這個同步電路,算是成功了!你用的mos管Q1也是自舉電源,要想上面的管子供電正常,下面的管子得先導通。想想輸出接蓄電池,Q2先導通的后果是什么,就是電池放電,輸出電壓被拉低很正常,你很幸運,沒燒管子,不錯了!所以開始第一個PWM的脈寬得很講究!
新手第一次發帖沒注意到這么多。你這個經驗很好,學習了。但是我再問一下,你在調試這個電路的時候有沒有出現這樣的波形?這幾天翻資料,上面說這是振鈴需要RCD或者RLD吸收,昨天我再下端管子的DS端并了個0.47uF的電容,振鈴就好多了但還是沒解決,振鈴周期由20MHz變為1.25MHz,下午我再去試試RCD吸收。
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2014-04-09 22:53
@YaoYuan815
新手第一次發帖沒注意到這么多。你這個經驗很好,學習了。但是我再問一下,你在調試這個電路的時候有沒有出現這樣的波形?這幾天翻資料,上面說這是振鈴需要RCD或者RLD吸收,昨天我再下端管子的DS端并了個0.47uF的電容,振鈴就好多了但還是沒解決,振鈴周期由20MHz變為1.25MHz,下午我再去試試RCD吸收。
有的,我在DS端加的吸收,振鈴情況還可以,其實這個振鈴還跟布線啊,回路分布電感等有關系的,個人覺得在死區時的振鈴可以先不管,功能調完再說!這些細化的工作不同人的電路真的需要慢慢調試的!你的振鈴幅值和頻率是多少?吸收除了經驗取值外,還是可以理論計算的,先算一個大概的范圍,再實際調試優化!
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蘭波
LV.8
9
2014-04-09 23:44
帖子問題解決之后記得結貼設置“最佳回復”。
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2014-04-10 07:03
@蘭波
帖子問題解決之后記得結貼設置“最佳回復”。

其實更希望是大家能群策群力解決問題,這才是這個平臺的意義,對用戶來說其他的都圍繞這個中心就好,呵呵

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YaoYuan815
LV.2
11
2014-04-10 17:12
@zhang_min9861
有的,我在DS端加的吸收,振鈴情況還可以,其實這個振鈴還跟布線啊,回路分布電感等有關系的,個人覺得在死區時的振鈴可以先不管,功能調完再說!這些細化的工作不同人的電路真的需要慢慢調試的!你的振鈴幅值和頻率是多少?吸收除了經驗取值外,還是可以理論計算的,先算一個大概的范圍,再實際調試優化!
我昨天又重新焊了套電路,特別注意了下線寬、走線、去耦等因素,現在電路振鈴現象好多了,振鈴頻率25MHz,峰峰值3V。現在又關鍵問題是輸出波形有個上升和下降的毛刺,頻率和我PWM驅動頻率是一樣的,這種現象你遇到過沒?

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YaoYuan815
LV.2
12
2014-04-10 17:13
@zhang_min9861
其實更希望是大家能群策群力解決問題,這才是這個平臺的意義,對用戶來說其他的都圍繞這個中心就好,呵呵
嗯,希望這是一個交流、幫助的平臺。
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2014-04-11 10:20

看圖發現幾個問題一個是R28不應該接到地,應該是接到上管S

第二個問題是FR107的負極為啥跟10K電阻連上再接到PVCC了?

第三個問題就是70k的頻率好像用FR107不行吧,要用肖特基了。。

第四個問題是在上管D和下管S之間用一個0.1U的瓷片電容退藕,看看毛刺的問題是不是有改善?

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YaoYuan815
LV.2
14
2014-04-11 12:49
@Nocturne_in_C
看圖發現幾個問題一個是R28不應該接到地,應該是接到上管S第二個問題是FR107的負極為啥跟10K電阻連上再接到PVCC了?第三個問題就是70k的頻率好像用FR107不行吧,要用肖特基了。。第四個問題是在上管D和下管S之間用一個0.1U的瓷片電容退藕,看看毛刺的問題是不是有改善?

嗯,第一個問題是我弄錯了,已經改正R28接在GS之間了。

第二個問題是看了IR給的application notes上說從PVCC加一個電阻進來可以給電容選擇第二條充電通路,以防止在一些特殊情況下比如空載負載為蓄電池時自舉電容不同工作,可參考第3貼。

第三個問題,我手上最快的二極管就是這個了,今天我去買一批元器件換超快恢復的試試。

第四個問題,我在下管并了個0.47uF獨石電容結果波形稍有改善但電容燙的不行,不知道什么原因。

哥們能解釋下輸出波形為什么有個上升沿和下降沿抖動嗎?

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2014-04-11 13:01
@YaoYuan815
嗯,第一個問題是我弄錯了,已經改正R28接在GS之間了。第二個問題是看了IR給的applicationnotes上說從PVCC加一個電阻進來可以給電容選擇第二條充電通路,以防止在一些特殊情況下比如空載負載為蓄電池時自舉電容不同工作,可參考第3貼。第三個問題,我手上最快的二極管就是這個了,今天我去買一批元器件換超快恢復的試試。第四個問題,我在下管并了個0.47uF獨石電容結果波形稍有改善但電容燙的不行,不知道什么原因。哥們能解釋下輸出波形為什么有個上升沿和下降沿抖動嗎?[圖片]

可能電流不連續造成的,輸出電感增加點試試,如果有輸出電容的話,也可以增加下試試

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YaoYuan815
LV.2
16
2014-04-11 13:13
@zhang_min9861
可能電流不連續造成的,輸出電感增加點試試,如果有輸出電容的話,也可以增加下試試
我去增加電感試一下,電容我已經增加到2000uF了。
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2014-04-12 11:06
@YaoYuan815
我去增加電感試一下,電容我已經增加到2000uF了。
這個尖峰是必定存在的,這就是開關電源的缺點啊。如果要減小的話就輸出端用多點小電容濾波,采用高Q的電感,或者再增加一級LC濾波。
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wangjiudan
LV.5
18
2014-04-12 11:38
@zhang_min9861
有的,我在DS端加的吸收,振鈴情況還可以,其實這個振鈴還跟布線啊,回路分布電感等有關系的,個人覺得在死區時的振鈴可以先不管,功能調完再說!這些細化的工作不同人的電路真的需要慢慢調試的!你的振鈴幅值和頻率是多少?吸收除了經驗取值外,還是可以理論計算的,先算一個大概的范圍,再實際調試優化!
求教公式
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2014-04-14 17:17
@zhang_min9861
可能電流不連續造成的,輸出電感增加點試試,如果有輸出電容的話,也可以增加下試試
這個最佳回復得的有點慚愧呀!
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YaoYuan815
LV.2
20
2014-04-14 17:19
@zhang_min9861
這個最佳回復得的有點慚愧呀!
我把電感一換,波形好多了,其它問題也解決了,所以非常感謝。同時也感謝所有回復的人,但最佳回復只有一個,
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2014-04-14 17:20
@YaoYuan815
我把電感一換,波形好多了,其它問題也解決了,所以非常感謝。同時也感謝所有回復的人,但最佳回復只有一個,[圖片]。
呵呵同步BUCK正好做過,一定要注意開始時的發波是早晚反復啟停時充電狀態!
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