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  • 求解為何我的全橋升壓電路的變壓器在空載時原邊和副邊振蕩,而且負載加重,振蕩更加嚴重!

求解為何我的全橋升壓電路的變壓器在空載時原邊和副邊振蕩,而且負載加重,振蕩更加嚴重!

輸出功率在500W時,全橋升壓電路變壓器的原、副邊波形如下(由于空載也是這形狀,但是振蕩幅度沒這么大)

原邊,輸入是24V(振蕩幅度很大,波谷都快接近0V了)

IMG_20140418_211233

副邊,輸出高壓

IMG_20140418_211756

注意第一個振蕩的波谷都快接近0了,而波峰也超過600V!而且上半部分方波和下半部分還不一樣。。。

想請教下大家,這是變壓器漏感和各種寄生電容產生的振蕩嗎?或者是我變壓器原邊距離MOS管略遠?還是有其他原因?該如何解決。謝謝各位啦!

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2014-04-20 20:24
難道就沒人遇到過么,各位來說下看法呀
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與中非
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3
2014-04-21 15:08
@好望角_911
難道就沒人遇到過么,各位來說下看法呀

我并沒遇見這個現象,隨便說說我的看法,僅供參考哈。

1,與輸出相關說明由電流導致的,也就是說是雜散的電感與電容間的震蕩。從頻率看,不高。所以參與震蕩的電感不小。因此我認為是變壓器漏感大了。

2,從你的升壓比看,匝比不小。這從側邊證明是漏感所致。

3,原邊震蕩頻率相同,復邊貌似差一倍。我認為是輸出整流二極管參與震蕩的原因。可見原邊漏感才是激勵源。復邊是被耦合的。

解決方法。

減小原邊的漏感,估計你的匝數是變不了了。那么是否可以采用如下措施;

1,原邊繞在里面貼近磁芯骨架處。

2,原邊并饒的線盡量在同一層。

3,盡量繞緊

4,可否考慮使用扁平銅帶?

如果你采納我的意見,請反饋下結果。我也好借光學習下哈。

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bianbowei
LV.3
4
2014-04-21 15:40
我覺得不像是漏感過大引起的,這么強的震蕩還能加到500W功率,如果真的是由于漏感太大的話,功率管早該炸了,是不是你的支撐電容太小了?方便把原理和器件參數貼出來不?
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2014-04-21 15:40
@與中非
我并沒遇見這個現象,隨便說說我的看法,僅供參考哈。1,與輸出相關說明由電流導致的,也就是說是雜散的電感與電容間的震蕩。從頻率看,不高。所以參與震蕩的電感不小。因此我認為是變壓器漏感大了。2,從你的升壓比看,匝比不小。這從側邊證明是漏感所致。3,原邊震蕩頻率相同,復邊貌似差一倍。我認為是輸出整流二極管參與震蕩的原因。可見原邊漏感才是激勵源。復邊是被耦合的。解決方法。減小原邊的漏感,估計你的匝數是變不了了。那么是否可以采用如下措施;1,原邊繞在里面貼近磁芯骨架處。2,原邊并饒的線盡量在同一層。3,盡量繞緊4,可否考慮使用扁平銅帶?如果你采納我的意見,請反饋下結果。我也好借光學習下哈。
非常感謝你的回答,我上午把直流母線上的4個2200uF的大電解電容拆掉后,振蕩小了很多,還沒帶大點的負載試,一會兒試下。我這個變壓器說實話是成品的,應該沒什么問題。。。有結果了肯定告訴您,呵呵
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2014-04-21 15:43
@bianbowei
我覺得不像是漏感過大引起的,這么強的震蕩還能加到500W功率,如果真的是由于漏感太大的話,功率管早該炸了,是不是你的支撐電容太小了?方便把原理和器件參數貼出來不?
感謝你的回復。確實應該不是變壓器的問題,因為是成品變壓器。我上午把24V輸入上的4個2200uF大電解電容去掉后輕載好多了,一會兒再帶500W試試~
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與中非
LV.4
7
2014-04-21 17:26
@好望角_911
感謝你的回復。確實應該不是變壓器的問題,因為是成品變壓器。我上午把24V輸入上的4個2200uF大電解電容去掉后輕載好多了,一會兒再帶500W試試~
你買的會不會是軟開關專用的變壓器啊。為了實現過零點開關,有些變壓器在設計的時候故意加大漏感,這樣可以幫助開關過程的諧振。這個漏感值一般是和隔直電容配套使用的。所以我還是覺得挺像的。如果你的全橋是有續流二極管,并且沒有隔直電容的話。那么諧振能量會不會是漏感和母線電容的總和。你認為呢?
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2014-04-21 22:28
@與中非
你買的會不會是軟開關專用的變壓器啊。為了實現過零點開關,有些變壓器在設計的時候故意加大漏感,這樣可以幫助開關過程的諧振。這個漏感值一般是和隔直電容配套使用的。所以我還是覺得挺像的。如果你的全橋是有續流二極管,并且沒有隔直電容的話。那么諧振能量會不會是漏感和母線電容的總和。你認為呢?
兄臺~你想的真是夠仔細的~不過我這真的就是普通硬開關的全橋成品變壓器。問題基本找到了,應該是我變壓器原邊和兩個橋臂連接線偏長,因為有一款全橋升壓電源,同樣的變壓器,人家的連線緊湊,波形就很好。然后我把我這個拆下來的變壓器原邊跟那款好的變壓器原邊并聯。如果直接并聯,中間沒導線,波形就一樣的好;可是如果我通過導線跟那個原邊并聯,波形就又振蕩了,所以我得出跟連線的長短有關啊
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562676715
LV.3
9
2014-04-22 10:42
@好望角_911
兄臺~你想的真是夠仔細的~不過我這真的就是普通硬開關的全橋成品變壓器。問題基本找到了,應該是我變壓器原邊和兩個橋臂連接線偏長,因為有一款全橋升壓電源,同樣的變壓器,人家的連線緊湊,波形就很好。然后我把我這個拆下來的變壓器原邊跟那款好的變壓器原邊并聯。如果直接并聯,中間沒導線,波形就一樣的好;可是如果我通過導線跟那個原邊并聯,波形就又振蕩了,所以我得出跟連線的長短有關啊

你好,我也是全橋的結構,但從橋臂輸出的波形來看,我預留出的死去時間怎么不見了。(圖中黃色波形為橋臂測得的輸出,有點小小振蕩的地方是設置的死區)

還有就是,輸出電壓有噪聲,紅色波形就是放大后的100mV/格,看起來和前邊的開關頻率有些關系。

我的電源是15V轉15V的隔離電源,全橋結構。后端也是全橋整流。功率也就是15W左右

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2014-04-22 10:57
@562676715
[圖片]你好,我也是全橋的結構,但從橋臂輸出的波形來看,我預留出的死去時間怎么不見了。(圖中黃色波形為橋臂測得的輸出,有點小小振蕩的地方是設置的死區)還有就是,輸出電壓有噪聲,紅色波形就是放大后的100mV/格,看起來和前邊的開關頻率有些關系。我的電源是15V轉15V的隔離電源,全橋結構。后端也是全橋整流。功率也就是15W左右
你這么低的電壓,這么小的功率還用全橋啊。。。那你測柵極的驅動波形了嗎,有死區沒~
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562676715
LV.3
11
2014-04-22 12:09
@好望角_911
你這么低的電壓,這么小的功率還用全橋啊。。。那你測柵極的驅動波形了嗎,有死區沒~
柵極驅動波形死區時間是存在的,但是經過mos管后,就沒有了,那個震蕩的小臺臺就是我溜出來1.25uS的死去時間,很奇怪啊。
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2014-04-22 13:07
@562676715
柵極驅動波形死區時間是存在的,但是經過mos管后,就沒有了,那個震蕩的小臺臺就是我溜出來1.25uS的死去時間,很奇怪啊。
額,是挺怪的啊,要不你把次級后的整流橋啥的都款開,讓副邊懸空,再測測看有沒有死區?
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與中非
LV.4
13
2014-04-22 14:40
@好望角_911
額,是挺怪的啊,要不你把次級后的整流橋啥的都款開,讓副邊懸空,再測測看有沒有死區?

這個現象我還真碰到過,貌似只有輸出沒有濾波電感的結構才會出現。我估計或許是輸出整流管恢復時間太長的緣故。因為整流管的反向恢復時間和反向電流的積分,也就是流過的總電荷量成比例。當勵磁電流不大的時候,他就很難關斷。所以會在二極管結電容和變壓器感抗間形成震蕩,且幅值超過電源值。除非你反向接入電壓才能讓它迅速關斷。不過即便不見死區電壓也不必擔心飽和問題。接近飽和自然就關斷了。

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2014-04-22 14:56
@與中非
這個現象我還真碰到過,貌似只有輸出沒有濾波電感的結構才會出現。我估計或許是輸出整流管恢復時間太長的緣故。因為整流管的反向恢復時間和反向電流的積分,也就是流過的總電荷量成比例。當勵磁電流不大的時候,他就很難關斷。所以會在二極管結電容和變壓器感抗間形成震蕩,且幅值超過電源值。除非你反向接入電壓才能讓它迅速關斷。不過即便不見死區電壓也不必擔心飽和問題。接近飽和自然就關斷了。
與非兄的意思就是副邊耦合到原邊的吧~我那毛病您還能給解釋下么。。。
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562676715
LV.3
15
2014-04-22 16:50
@與中非
這個現象我還真碰到過,貌似只有輸出沒有濾波電感的結構才會出現。我估計或許是輸出整流管恢復時間太長的緣故。因為整流管的反向恢復時間和反向電流的積分,也就是流過的總電荷量成比例。當勵磁電流不大的時候,他就很難關斷。所以會在二極管結電容和變壓器感抗間形成震蕩,且幅值超過電源值。除非你反向接入電壓才能讓它迅速關斷。不過即便不見死區電壓也不必擔心飽和問題。接近飽和自然就關斷了。

我是橋臂輸出波形是在沒有加變壓器的情況下測得的,但是加變壓器之后的波形也是如此。因此,我覺得不應該是后端的問題。

還有就是,我后端的整流管用的是1N5819.而電路工作頻率也只有80K。不應該是整流管的反向恢復時間不足引起的。

不知道是不是又其他的原因。希望能交流一下!

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2014-04-22 23:11
@562676715
我是橋臂輸出波形是在沒有加變壓器的情況下測得的,但是加變壓器之后的波形也是如此。因此,我覺得不應該是后端的問題。還有就是,我后端的整流管用的是1N5819.而電路工作頻率也只有80K。不應該是整流管的反向恢復時間不足引起的。不知道是不是又其他的原因。希望能交流一下!
額,那就不是我這個菜鳥能解決的了,你還是單獨發個帖子求助吧~
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與中非
LV.4
17
2014-04-23 11:05
@好望角_911
與非兄的意思就是副邊耦合到原邊的吧~我那毛病您還能給解釋下么。。。

我的意思是。注意到復邊的頻率貌似是原邊的一半,并且復邊是有整流二極管的。所以我推測是原邊的電感導致的震蕩被耦合到復邊,而復邊在原邊激勵的作用下也有了震蕩。但是由于輸出二極管的整流作用。其頻率被降低一半。從另一個角度說,變壓器的原副兩邊的頻率有一倍關系,必然是一邊主動震蕩,另一邊被動耦合。而低頻的必然是被動。因為電路中不存在可以產生倍頻的結構。不知道我說的是不是你問的意思。

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與中非
LV.4
18
2014-04-23 11:16
@562676715
我是橋臂輸出波形是在沒有加變壓器的情況下測得的,但是加變壓器之后的波形也是如此。因此,我覺得不應該是后端的問題。還有就是,我后端的整流管用的是1N5819.而電路工作頻率也只有80K。不應該是整流管的反向恢復時間不足引起的。不知道是不是又其他的原因。希望能交流一下!
兄弟,如果你沒加變壓器,那必然是這個樣子啊。因為兩個MOSfet串聯,其中一個導通,另一個關斷。則關斷的一個結電容被充電。也就是他兩端有近似于電源的電壓。即便死區時,兩個都截止的時候,由于沒有大電流這個節點的電位也不會改變。直到下次有電壓的一個管子導通為止,它給另一個的結電容充電才能使電位變化。至于震蕩,那只是結電容和雜散電感的震蕩而已。至于你接上變壓器以后。正常的狀態應該是在死區時,直接反向,而不是不變化。原因是變壓器的勵磁電流會對管子的結電容反向充電直至使續流二極管導通為止。但是,我想你的現象應該是我上次說的那個原因吧。
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2014-04-23 12:32
@與中非
我的意思是。注意到復邊的頻率貌似是原邊的一半,并且復邊是有整流二極管的。所以我推測是原邊的電感導致的震蕩被耦合到復邊,而復邊在原邊激勵的作用下也有了震蕩。但是由于輸出二極管的整流作用。其頻率被降低一半。從另一個角度說,變壓器的原副兩邊的頻率有一倍關系,必然是一邊主動震蕩,另一邊被動耦合。而低頻的必然是被動。因為電路中不存在可以產生倍頻的結構。不知道我說的是不是你問的意思。
還是非常感謝中非兄,問題解決了,跟我輸入電壓的濾波有很大的關系。像您這種高手肯定不會犯我這種新手錯誤的。由于我每個橋臂都接有正負極,而且在板子上沒有連在一起。我的大電解只分別接在了兩個橋臂的正負端。但是導通電流是在兩個橋臂間流動的,仔細想了想,大電解應該在兩個橋臂之間交叉著接才對。總的來說還是濾波不夠徹底,我是新手,請見諒~
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2017-12-28 21:39
@好望角_911
還是非常感謝中非兄,問題解決了,跟我輸入電壓的濾波有很大的關系。像您這種高手肯定不會犯我這種新手錯誤的。由于我每個橋臂都接有正負極,而且在板子上沒有連在一起。我的大電解只分別接在了兩個橋臂的正負端。但是導通電流是在兩個橋臂間流動的,仔細想了想,大電解應該在兩個橋臂之間交叉著接才對。總的來說還是濾波不夠徹底,我是新手,請見諒~
我也遇到你同樣的波形了,明天按照你的方法試驗下。
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sunnylk
LV.1
21
2019-08-15 14:11
@好望角_911
還是非常感謝中非兄,問題解決了,跟我輸入電壓的濾波有很大的關系。像您這種高手肯定不會犯我這種新手錯誤的。由于我每個橋臂都接有正負極,而且在板子上沒有連在一起。我的大電解只分別接在了兩個橋臂的正負端。但是導通電流是在兩個橋臂間流動的,仔細想了想,大電解應該在兩個橋臂之間交叉著接才對。總的來說還是濾波不夠徹底,我是新手,請見諒~
兄臺,我也遇到你這個同樣的問題,你的解決方法沒看懂,你能簡單畫一下解決電路的方法不,這個電路我找了很久的原因,一直沒找到,現在很急。
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