调试中的48V3kW DC-DC 前级

目前自己正在调试一个DC-DC 升压的模块，属于逆变器的前级，也是我准备设计用于48V并网的前级，动手之前研究了各种方案，最后从成本和效率上选择了推挽这种升压结构，设计的初衷是想实现推挽软开关，所以PCB上都留有器件位置，设计时也了解过推挽闭环不好实现，但没想到这么麻烦。由于刚开始调试，先发上来，一是刷刷存在感，二是有很多问题没有解决，要是我自己解决了，会写上来，大家出主意解决更好，相互学习下。

电路原理图

板上的布局如下图

驱动波形Vgs（蓝色）和Vds（黄色）波形，振荡很大，待解决

整流桥输出波形

现阶段，升压带载都没有问题，只是尖峰厉害，解决这个问题是下一步工作的重点，看前面那些专家高手们的软开关，

好像都在占空比接近50%的，或是说开环的，如果占空比随意改变，不知道他们的软开关能否实现呢？

有人说这种MOS管开通的振荡是整流二极管速度不行，我用的是超快恢复的二极管，65ns,不知速度够不够，SiC的二极管用不起。

从我调试的情况看，这板好像实现软开关不现实了，欢迎大家讨论。

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dobetter

LV.7

2016-01-23 10:36

我喜欢这个示波器

电源网-fqd

2016-01-25 09:54

上个头条，欢迎一起讨论

whwqm

LV.5

2016-01-25 11:15

现在在整流二极两端并了RC,保证了电压在48V--75V输入时,电压尖峰不超过900V,所以实用没太大问题,但这不是做事的态度,

我自己变通了个想法,现在控制的PWM波形和移相全桥差不多,我理解为推挽移相,自己起的名字,如和其它人有雷同,实属巧合.

就是在A管导通截后,B管马上导通,死区也可任意调节,因为要调脉宽,所以B的相位是不能固定的,时刻调节在,这样,变压器输入的波形和

移相全桥一样,但是只用了两个管子,效率提高,同时成本减少.离软开关又进一步了.

jwdxu2009

LV.7

2016-01-25 13:30

电源做的好，学习和参考了

HOU1039669221

LV.2

2016-01-25 16:44

@whwqm

现在在整流二极两端并了RC,保证了电压在48V--75V输入时,电压尖峰不超过900V,所以实用没太大问题,但这不是做事的态度,我自己变通了个想法,现在控制的PWM波形和移相全桥差不多,我理解为推挽移相,自己起的名字,如和其它人有雷同,实属巧合.就是在A管导通截后,B管马上导通,死区也可任意调节,因为要调脉宽,所以B的相位是不能固定的,时刻调节在,这样,变压器输入的波形和移相全桥一样,但是只用了两个管子,效率提高,同时成本减少.离软开关又进一步了.[图片]

SG3525用过吗？我用这个芯片搭建了一个最简单的电压型控制电路，输出电压98V，功率在70W，可是实现不了闭环控制，好像问题在于SG3525的误差放大器这一块无法正常工作，调了SG3525的误差放大器的补偿还是不行求指教啊！

HOU1039669221

LV.2

2016-01-25 20:19

@HOU1039669221

**此帖已被管理员删除**

whwqm

LV.5

2016-01-25 21:41

@HOU1039669221

**此帖已被管理员删除**

开环玩过，3525闭环没试过，虽然现在这个也是闭环的，但要求输入可以设置为恒流或是恒压，电流0-50A，电压48-75V任意，,所以用DSP直接控制的，PWM控制非常方便。

皇甫仁和

LV.5

2016-01-25 23:24

@whwqm

你的波形感觉不对，这样我感觉变压器最后会出现磁偏的可能。

dobetter

LV.7

2016-01-25 23:43

@whwqm

这里推挽是DSP直接驱动还是通过光耦隔离进行驱动搞的呢？谐振电容串在主功率回路里边温升会不会太高呀

tianyao9393

LV.5

2016-01-26 08:27

3525本来波波形做软开关还是很容易的额，你改来改去那个更不能了，

whwqm

LV.5

2016-01-26 08:48

@tianyao9393

3525本来波波形做软开关还是很容易的额，你改来改去那个更不能了，

闭环实现不容易吧?5%的占空比可以做到吗,如果有成功经验,我愿再多调试一段时间.

whwqm

LV.5

2016-01-26 08:50

@dobetter

这里推挽是DSP直接驱动还是通过光耦隔离进行驱动搞的呢？谐振电容串在主功率回路里边温升会不会太高呀

通过光耦隔离进行驱动的,多并些电容情况好些吧,现在还没发现问题.

whwqm

LV.5

2016-01-26 08:53

@皇甫仁和

你的波形感觉不对，这样我感觉变压器最后会出现磁偏的可能。

现在我的波形是这样的,应该没人的推挽是这种波形吧....

不同占空比的波形.

这是变压器原边的输入波形,开通振荡是输出电感引起的,短接后波形很干净,不过输入电流非常大了,所以还得老实留着.

tianyao9393

LV.5

2016-01-26 15:48

@whwqm

闭环实现不容易吧?5%的占空比可以做到吗,如果有成功经验,我愿再多调试一段时间.

3525做是没问题的，就50% 我也成功了，又没叫你时刻闭环，

whwqm

LV.5

2016-01-26 15:59

@tianyao9393

3525做是没问题的，就50% 我也成功了，又没叫你时刻闭环，

那如何让输入恒流呢,比如设定10A,或是20A工作?输入电压有可能是48V,有可能是75V,有可能时刻在变!3525一直50%可以吗?

皇甫仁和

LV.5

2016-01-26 19:46

@whwqm

那如何让输入恒流呢,比如设定10A,或是20A工作?输入电压有可能是48V,有可能是75V,有可能时刻在变!3525一直50%可以吗?

如果想恒流，还需要进行限压吧！不然后级开路。。。

whwqm

LV.5

2016-01-27 10:39

@皇甫仁和

如果想恒流，还需要进行限压吧！不然后级开路。。。

当然要限压,这个可以硬件完成,过压断开PWM,很容易实现,而且可靠

345295362

LV.6

2016-01-29 14:16

@whwqm

现在我的波形是这样的,应该没人的推挽是这种波形吧....[图片][图片]不同占空比的波形.这是变压器原边的输入波形,开通振荡是输出电感引起的,短接后波形很干净,不过输入电流非常大了,所以还得老实留着.

没看出来你移相后的推挽有何改善，据我的经验推测，如果驱动A关断后驱动B立马导通，这只会加大输入MOS的电压应力，尖峰应该更高。

如果你要闭环工作，我建议你可以在输出二极管上面并RC吸收试试，这个效果很明显，RC吸收越大，效果越明显，同时损耗也越大。

二极管我试过SIC，并没有什么卵用，只是说损耗降低和开关频率可以更高，同时由于近似没有反向恢复，高频振荡频率也越高，也需要用上RC吸收，所以用快恢复就够用了。

软开关实现原理是让变压器初级电流为0时再关断功率管，这样漏感没有能量储存，所以没有电压尖峰，条件是占空比和死区时间都需要恒定，其实可以做成准闭环形式，轻载闭环，重载开环。

不过软开关也有弊端，因为电流近似馒头波，电流总是从0上升然后下降到0，电流纹波很大，这对输入电容和变压器的工艺要求更高。不过输入电容纹波承受问题，可以用交错式推挽解决。变压器需要用多根细线的搅合线线或者丝包线绕制，因为线圈总是高频谐振，电流密度的选取要更低。

whwqm

LV.5

2016-01-29 16:23

@345295362

没看出来你移相后的推挽有何改善，据我的经验推测，如果驱动A关断后驱动B立马导通，这只会加大输入MOS的电压应力，尖峰应该更高。如果你要闭环工作，我建议你可以在输出二极管上面并RC吸收试试，这个效果很明显，RC吸收越大，效果越明显，同时损耗也越大。二极管我试过SIC，并没有什么卵用，只是说损耗降低和开关频率可以更高，同时由于近似没有反向恢复，高频振荡频率也越高，也需要用上RC吸收，所以用快恢复就够用了。软开关实现原理是让变压器初级电流为0时再关断功率管，这样漏感没有能量储存，所以没有电压尖峰，条件是占空比和死区时间都需要恒定，其实可以做成准闭环形式，轻载闭环，重载开环。不过软开关也有弊端，因为电流近似馒头波，电流总是从0上升然后下降到0，电流纹波很大，这对输入电容和变压器的工艺要求更高。不过输入电容纹波承受问题，可以用交错式推挽解决。变压器需要用多根细线的搅合线线或者丝包线绕制，因为线圈总是高频谐振，电流密度的选取要更低。

"如果驱动A关断后驱动B立马导通，这只会加大输入MOS的电压应力",那一般50%占空比的怎么办?我的输出整流二极管并了RC了,现在用已经没什么大问题了,想工作在软件开关状态,这种工作条件下不好实现,只要尖峰在管子承受范围,不用关心了.恒流恒压随时可能设置,不能工作在轻闭重开状态.以后还是老实用移相全桥好了,都是硬开关时推挽效率高些,成本还低,但全桥更易实现软开关.