半橋逆變電路振蕩問題求救
*一種常規的半橋逆變電路(帶隔直耦合電容和吸收回路):
上下橋開關管:MOSFET.IRF840(500V/8A)
工作頻率:80KHz
高頻變壓器磁芯:EE42(原副邊都為20匝)
直流輸入:0-200V
上下橋電容:100uF
*問題: 在主開關管關斷(開通時波形正常,上升沿較陡)時,由于高頻變壓器原邊和電路上的電容(主要是開關管的源漏極間電容)發生了衰減振蕩;振幅較高,振蕩波形覆蓋了整個上下橋的死區.
*試過的方法:
1.改變工作頻率:1KHz到100KHz,未改觀
2.改變匝數:2-30,衰減振蕩頻率會改變,但還是不大
3.加重負載(1A),升高輸入電壓,也未改觀
4.去掉反并MOSFET的外接二極管,然后分別在上下橋MOSFET串入一個二極管,
* 變壓器副邊接幾百歐姆電阻,不管輸入電壓多高,波形正常.
* 但是一接幾十K的電阻,或容性負載.波形還是老樣子.
*我是在設計高壓高頻電路,變壓器副邊要接倍壓整流電路,因此相當于容性負載.
而這振蕩問題不知如何解決.
求教各位高手.多謝啦!
半橋逆變電路振蕩問題求救
全部回復(38)
正序查看
倒序查看
@shuyun
您好!能畫張相關的波形圖供大家分析嗎?
波形圖
波形圖有點簡單,多包涵.
主要是高頻脈沖變壓器的下降沿處理問題,
但是副邊是容性負載,而且電流非常小(最多十幾mA).
這就不太好處理,
原邊電感增大后,下降沿變緩,頻率降低,覆蓋了整個死區時間
降低電感(2匝),振蕩頻率是上升了,但還是同主電路工作頻率相差不大,而且幅度也較大.
我現在在懷疑是不是磁芯(E42)有問題,咳
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057034078.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
波形圖有點簡單,多包涵.
主要是高頻脈沖變壓器的下降沿處理問題,
但是副邊是容性負載,而且電流非常小(最多十幾mA).
這就不太好處理,
原邊電感增大后,下降沿變緩,頻率降低,覆蓋了整個死區時間
降低電感(2匝),振蕩頻率是上升了,但還是同主電路工作頻率相差不大,而且幅度也較大.
我現在在懷疑是不是磁芯(E42)有問題,咳
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057034078.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);"> 0
回復
@lp463
波形圖波形圖有點簡單,多包涵.主要是高頻脈沖變壓器的下降沿處理問題,但是副邊是容性負載,而且電流非常小(最多十幾mA).這就不太好處理,原邊電感增大后,下降沿變緩,頻率降低,覆蓋了整個死區時間降低電感(2匝),振蕩頻率是上升了,但還是同主電路工作頻率相差不大,而且幅度也較大.我現在在懷疑是不是磁芯(E42)有問題,咳[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057034078.bmp');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
負載輕
負載輕的時候波形時這樣的,
簡單起見,可稍微加一點假負載.
負載輕的時候波形時這樣的,
簡單起見,可稍微加一點假負載.
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
要考慮到升壓變壓器的特殊性高變比的升壓變壓器的分布參數對電路的影響非常大.不知道你測過你的變壓器的漏感和分布電容沒有?另外,倍壓整流電路的等效情況同一般的開關電源的分析不一樣,既不是恒壓源也不是恒流源.事實上,漏感會和次級分布電容、倍壓電容形成多諧振.這時PWM控制方式在一定范圍內已經失效.由于負載相當于容性,所以開關頻率一般不高,否則開關管上的峰值電流會很大.
謝謝
你說得很對.
但我沒測過漏感和分布電容,如何測?但我想漏感會比較小的,因為耦合度還是比較好,而且高頻振蕩的毛刺很少.
其次,倍壓整流電路的等效情況如何分析?好像很少有文獻和書籍對這方面深入的.
還有,我將開關頻率降到1k也沒明顯的效果.
最后,我想向您請教一下:我該采取什么比較有效的措施(在pwm硬開通基礎上).
感謝您,也感謝大家對我的積極幫助!
你說得很對.
但我沒測過漏感和分布電容,如何測?但我想漏感會比較小的,因為耦合度還是比較好,而且高頻振蕩的毛刺很少.
其次,倍壓整流電路的等效情況如何分析?好像很少有文獻和書籍對這方面深入的.
還有,我將開關頻率降到1k也沒明顯的效果.
最后,我想向您請教一下:我該采取什么比較有效的措施(在pwm硬開通基礎上).
感謝您,也感謝大家對我的積極幫助!
0
回復
@lp463
謝謝你說得很對.但我沒測過漏感和分布電容,如何測?但我想漏感會比較小的,因為耦合度還是比較好,而且高頻振蕩的毛刺很少.其次,倍壓整流電路的等效情況如何分析?好像很少有文獻和書籍對這方面深入的.還有,我將開關頻率降到1k也沒明顯的效果.最后,我想向您請教一下:我該采取什么比較有效的措施(在pwm硬開通基礎上).感謝您,也感謝大家對我的積極幫助!
希望對你有用.
變壓器的初級和次級都有漏感和分布電容,但對于高升壓比的變壓器來說,初級匝數少,而且不采用三名治繞法,初級一般繞的接近磁芯.所以,一般認為初級的漏感和分布電容可以忽略,主要考慮次級的漏感和分布電容.如果變壓器的勵磁電感較大,可以將初級短路,此時從次級測到的電感是次級漏感.注意,如果次級的圈數比較多,要考慮導線的電阻的影響,把測試頻率設高一點(>5k),此時測到的漏感比較真實.分布電容的測量主要是利用勵磁電感和分布電容的并聯諧振來完成的.當發生并聯諧振時,阻抗最大,由此時的頻率和勵磁電感可以算出分布電容.這些分布參數在做變壓器的廠家都有儀器可以測量,你可以請他們幫忙.
倍壓整流的等效分析比較困難,我個人認為穩態時可以等效為一個電壓源和一個電容的串聯.但此電容的容量受多種因素影響,無法確定.
考慮倍壓整流的特殊性,一般高壓電源的控制采用固定頻率、固定占空比,調節輸入端電源電壓的辦法來控制輸出電壓.
變壓器的初級和次級都有漏感和分布電容,但對于高升壓比的變壓器來說,初級匝數少,而且不采用三名治繞法,初級一般繞的接近磁芯.所以,一般認為初級的漏感和分布電容可以忽略,主要考慮次級的漏感和分布電容.如果變壓器的勵磁電感較大,可以將初級短路,此時從次級測到的電感是次級漏感.注意,如果次級的圈數比較多,要考慮導線的電阻的影響,把測試頻率設高一點(>5k),此時測到的漏感比較真實.分布電容的測量主要是利用勵磁電感和分布電容的并聯諧振來完成的.當發生并聯諧振時,阻抗最大,由此時的頻率和勵磁電感可以算出分布電容.這些分布參數在做變壓器的廠家都有儀器可以測量,你可以請他們幫忙.
倍壓整流的等效分析比較困難,我個人認為穩態時可以等效為一個電壓源和一個電容的串聯.但此電容的容量受多種因素影響,無法確定.
考慮倍壓整流的特殊性,一般高壓電源的控制采用固定頻率、固定占空比,調節輸入端電源電壓的辦法來控制輸出電壓.
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
希望對你有用.變壓器的初級和次級都有漏感和分布電容,但對于高升壓比的變壓器來說,初級匝數少,而且不采用三名治繞法,初級一般繞的接近磁芯.所以,一般認為初級的漏感和分布電容可以忽略,主要考慮次級的漏感和分布電容.如果變壓器的勵磁電感較大,可以將初級短路,此時從次級測到的電感是次級漏感.注意,如果次級的圈數比較多,要考慮導線的電阻的影響,把測試頻率設高一點(>5k),此時測到的漏感比較真實.分布電容的測量主要是利用勵磁電感和分布電容的并聯諧振來完成的.當發生并聯諧振時,阻抗最大,由此時的頻率和勵磁電感可以算出分布電容.這些分布參數在做變壓器的廠家都有儀器可以測量,你可以請他們幫忙.倍壓整流的等效分析比較困難,我個人認為穩態時可以等效為一個電壓源和一個電容的串聯.但此電容的容量受多種因素影響,無法確定.考慮倍壓整流的特殊性,一般高壓電源的控制采用固定頻率、固定占空比,調節輸入端電源電壓的辦法來控制輸出電壓.
同意您的看法!
做個實驗:在主變壓器的兩端并一個小容量的高壓瓷片電容試試!
做個實驗:在主變壓器的兩端并一個小容量的高壓瓷片電容試試!
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
當然不行!在主變壓器的兩端并一個電容等于增加變壓器的分布電容,怎么可能對電路的性能有改善呢!在設計高頻高壓電源時,一定要從各方面減小變壓器的分布電容,或者將分布電容作為一個諧振元件加以利用,這樣才能改善電路的性能.另外,由于倍壓整流電路相當于容性負載,所以你所說的震蕩恐怕是無法徹底消除的.在變壓器初級串聯一個電感或許可以改善,但具體的電感量要根據變壓器的參數來決定.
您好!您所說的方法我曾設計過!(串聯諧振)
串一個電感后,我們不能再用普通的方法進行等效及分析! 可分為以下幾個階段分析其工作過程:
1.Fs小于1/2Fr時, 變壓器為電流斷續工作方式,主開關管為零電流開通,零電流/零電壓關斷
2.1/2Fr小于Fs小于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓關斷, 但開通是硬開通
3.Fs大于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓開通, 但關斷是硬關斷
Fs是主開關頻率 Fr是串聯諧振電感與串聯諧振電容的諧振頻率
我設計的是第二種狀態! 其它元器件無明顯溫升但諧振電感溫度較高!
技術參數: Pout: 1.25KW Vout: DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
串一個電感后,我們不能再用普通的方法進行等效及分析! 可分為以下幾個階段分析其工作過程:
1.Fs小于1/2Fr時, 變壓器為電流斷續工作方式,主開關管為零電流開通,零電流/零電壓關斷
2.1/2Fr小于Fs小于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓關斷, 但開通是硬開通
3.Fs大于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓開通, 但關斷是硬關斷
Fs是主開關頻率 Fr是串聯諧振電感與串聯諧振電容的諧振頻率
我設計的是第二種狀態! 其它元器件無明顯溫升但諧振電感溫度較高!
技術參數: Pout: 1.25KW Vout: DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
當然不行!在主變壓器的兩端并一個電容等于增加變壓器的分布電容,怎么可能對電路的性能有改善呢!在設計高頻高壓電源時,一定要從各方面減小變壓器的分布電容,或者將分布電容作為一個諧振元件加以利用,這樣才能改善電路的性能.另外,由于倍壓整流電路相當于容性負載,所以你所說的震蕩恐怕是無法徹底消除的.在變壓器初級串聯一個電感或許可以改善,但具體的電感量要根據變壓器的參數來決定.
您好!您說的是串聯諧振電路!
串一個電感后,我們不能再用普通的方法進行等效及分析! 可分為以下幾個階段分析其工作過程:
1.Fs小于1/2Fr時, 變壓器為電流斷續工作方式,主開關管為零電流開通,零電流/零電壓關斷
2.1/2Fr小于Fs小于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓關斷, 但開通是硬開通
3.Fs大于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓開通, 但關斷是硬關斷
Fs是主開關頻率 Fr是串聯諧振電感與串聯諧振電容的諧振頻率
我設計的是第二種狀態! 其它元器件無明顯溫升但諧振電感溫度較高!
技術參數: Pout: 1.25KW Vout: DC300V -- DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
請參考 直流開關電源的軟開關技術 一書!!
串一個電感后,我們不能再用普通的方法進行等效及分析! 可分為以下幾個階段分析其工作過程:
1.Fs小于1/2Fr時, 變壓器為電流斷續工作方式,主開關管為零電流開通,零電流/零電壓關斷
2.1/2Fr小于Fs小于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓關斷, 但開通是硬開通
3.Fs大于Fr時, 變壓器為電流連續工作方式, 主開關管為零電流/零電壓開通, 但關斷是硬關斷
Fs是主開關頻率 Fr是串聯諧振電感與串聯諧振電容的諧振頻率
我設計的是第二種狀態! 其它元器件無明顯溫升但諧振電感溫度較高!
技術參數: Pout: 1.25KW Vout: DC300V -- DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
請參考 直流開關電源的軟開關技術 一書!!
0
回復
@shuyun
您好!您說的是串聯諧振電路!串一個電感后,我們不能再用普通的方法進行等效及分析!可分為以下幾個階段分析其工作過程:1.Fs小于1/2Fr時,變壓器為電流斷續工作方式,主開關管為零電流開通,零電流/零電壓關斷2.1/2Fr小于Fs小于Fr時,變壓器為電流連續工作方式,主開關管為零電流/零電壓關斷,但開通是硬開通3.Fs大于Fr時,變壓器為電流連續工作方式,主開關管為零電流/零電壓開通,但關斷是硬關斷Fs是主開關頻率 Fr是串聯諧振電感與串聯諧振電容的諧振頻率 我設計的是第二種狀態!其它元器件無明顯溫升但諧振電感溫度較高!技術參數: Pout:1.25KW Vout:DC300V--DC2500V Iout:500mA Fs:40K 請參考 直流開關電源的軟開關技術 一書!!
對開關電源的分析,一定把條件看清楚!!
的確,你對串聯諧振的的結論給的沒錯,這已經是許多文獻,包括阮新波的《直流開關電源的軟開關技術》一書明確給出的結論了,這些結論得到的條件之一是變壓器次級整流后的電路等效為電壓源.
在此處,絕對不能簡單的按照串聯諧振的電路照葫蘆畫瓢.請看清最初的帖子,變壓器次級需要采用倍壓整流.這時,倍壓整流的等效電路不能等效為電壓源!!
同時請注意,變壓器的等效模型別搞錯了,特別是分布元件的位置.
還要再次強調,倍壓整流的分析不能等同于常規開關電源的整流電路!對于輸出電壓為2500V的電路,我想還是采用的普通全橋整流吧.
我做的電源采用倍壓整流,市電輸入,輸出電壓為100KV--300KV,10mA,開關頻率25KHz.
的確,你對串聯諧振的的結論給的沒錯,這已經是許多文獻,包括阮新波的《直流開關電源的軟開關技術》一書明確給出的結論了,這些結論得到的條件之一是變壓器次級整流后的電路等效為電壓源.
在此處,絕對不能簡單的按照串聯諧振的電路照葫蘆畫瓢.請看清最初的帖子,變壓器次級需要采用倍壓整流.這時,倍壓整流的等效電路不能等效為電壓源!!
同時請注意,變壓器的等效模型別搞錯了,特別是分布元件的位置.
還要再次強調,倍壓整流的分析不能等同于常規開關電源的整流電路!對于輸出電壓為2500V的電路,我想還是采用的普通全橋整流吧.
我做的電源采用倍壓整流,市電輸入,輸出電壓為100KV--300KV,10mA,開關頻率25KHz.
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
對開關電源的分析,一定把條件看清楚!!的確,你對串聯諧振的的結論給的沒錯,這已經是許多文獻,包括阮新波的《直流開關電源的軟開關技術》一書明確給出的結論了,這些結論得到的條件之一是變壓器次級整流后的電路等效為電壓源.在此處,絕對不能簡單的按照串聯諧振的電路照葫蘆畫瓢.請看清最初的帖子,變壓器次級需要采用倍壓整流.這時,倍壓整流的等效電路不能等效為電壓源!!同時請注意,變壓器的等效模型別搞錯了,特別是分布元件的位置.還要再次強調,倍壓整流的分析不能等同于常規開關電源的整流電路!對于輸出電壓為2500V的電路,我想還是采用的普通全橋整流吧.我做的電源采用倍壓整流,市電輸入,輸出電壓為100KV--300KV,10mA,開關頻率25KHz.
能提供主電路模型嗎?
我最喜歡研究高壓電源! 也見過不少國外相關產品! 有些問題總很難解決! 您能替我解決嗎?
我最喜歡研究高壓電源! 也見過不少國外相關產品! 有些問題總很難解決! 您能替我解決嗎?
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
對開關電源的分析,一定把條件看清楚!!的確,你對串聯諧振的的結論給的沒錯,這已經是許多文獻,包括阮新波的《直流開關電源的軟開關技術》一書明確給出的結論了,這些結論得到的條件之一是變壓器次級整流后的電路等效為電壓源.在此處,絕對不能簡單的按照串聯諧振的電路照葫蘆畫瓢.請看清最初的帖子,變壓器次級需要采用倍壓整流.這時,倍壓整流的等效電路不能等效為電壓源!!同時請注意,變壓器的等效模型別搞錯了,特別是分布元件的位置.還要再次強調,倍壓整流的分析不能等同于常規開關電源的整流電路!對于輸出電壓為2500V的電路,我想還是采用的普通全橋整流吧.我做的電源采用倍壓整流,市電輸入,輸出電壓為100KV--300KV,10mA,開關頻率25KHz.
補充:您做過串聯諧振的高壓大功率開關電源嗎?
請不要誤會!
我只想找個真正的關于此方面的設計高手!
高頻高壓大功率開關電源的確是一個難題!!
請不要誤會!
我只想找個真正的關于此方面的設計高手!
高頻高壓大功率開關電源的確是一個難題!!
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
對開關電源的分析,一定把條件看清楚!!的確,你對串聯諧振的的結論給的沒錯,這已經是許多文獻,包括阮新波的《直流開關電源的軟開關技術》一書明確給出的結論了,這些結論得到的條件之一是變壓器次級整流后的電路等效為電壓源.在此處,絕對不能簡單的按照串聯諧振的電路照葫蘆畫瓢.請看清最初的帖子,變壓器次級需要采用倍壓整流.這時,倍壓整流的等效電路不能等效為電壓源!!同時請注意,變壓器的等效模型別搞錯了,特別是分布元件的位置.還要再次強調,倍壓整流的分析不能等同于常規開關電源的整流電路!對于輸出電壓為2500V的電路,我想還是采用的普通全橋整流吧.我做的電源采用倍壓整流,市電輸入,輸出電壓為100KV--300KV,10mA,開關頻率25KHz.
請教
您的電源主電路采用什么拓撲結構?
我現在在設計15kv/1mA的高壓電源,考慮到電壓高電流低,以及其他因素,采用了半橋結構.
但卻碰到了此問題.好久沒有進展.實在不行只有改主電路結構啦.
但還是不甘心!原則上應該可以做出來的.
您的電源主電路采用什么拓撲結構?
我現在在設計15kv/1mA的高壓電源,考慮到電壓高電流低,以及其他因素,采用了半橋結構.
但卻碰到了此問題.好久沒有進展.實在不行只有改主電路結構啦.
但還是不甘心!原則上應該可以做出來的.
0
回復
@乞力馬扎羅的雪
對開關電源的分析,一定把條件看清楚!!的確,你對串聯諧振的的結論給的沒錯,這已經是許多文獻,包括阮新波的《直流開關電源的軟開關技術》一書明確給出的結論了,這些結論得到的條件之一是變壓器次級整流后的電路等效為電壓源.在此處,絕對不能簡單的按照串聯諧振的電路照葫蘆畫瓢.請看清最初的帖子,變壓器次級需要采用倍壓整流.這時,倍壓整流的等效電路不能等效為電壓源!!同時請注意,變壓器的等效模型別搞錯了,特別是分布元件的位置.還要再次強調,倍壓整流的分析不能等同于常規開關電源的整流電路!對于輸出電壓為2500V的電路,我想還是采用的普通全橋整流吧.我做的電源采用倍壓整流,市電輸入,輸出電壓為100KV--300KV,10mA,開關頻率25KHz.
乞兄!!海納百川,有容乃大!!!
0
回復
