• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

LLC电源,在高频隔离变压器次级产生振荡

如下图所示其中绿色为谐振槽电流波形,紫色为隔离变压器次级波形。整流二极管换相时间内,产生了很强的振荡,初步估计是整流二极管与互感在谐振,但是怎么消除呢?

全部回复(48)
正序查看
倒序查看
2016-04-06 19:19
哎呀,这个电流波形已经是低于谐振频率了,LLC是高于谐振频率的,震荡往往是由于环路不稳定造成的,不过,最大载的频率低于谐振频率一点点,这个还是差不多对的,图中应当是负载比较低的体积下测试的把,如果满载那么环流太大了。
0
回复
2016-04-07 08:53
@zhangyiping
哎呀,这个电流波形已经是低于谐振频率了,LLC是高于谐振频率的,震荡往往是由于环路不稳定造成的,不过,最大载的频率低于谐振频率一点点,这个还是差不多对的,图中应当是负载比较低的体积下测试的把,如果满载那么环流太大了。
频率低于谐振频率才能实现ZCS啊,怎么看出来的环流?
0
回复
2016-09-15 18:10
@龙行tianxia123
频率低于谐振频率才能实现ZCS啊,怎么看出来的环流?

本人也在学LLC,电源NCP1397做的,轻载时开关频率小于谐振频率,进入ZCS工作区了,这样调整变压器参数才能让它高于谐振频率?求大师解答

 

0
回复
2016-09-15 20:59
@shen555206
本人也在学LLC,电源NCP1397做的,轻载时开关频率小于谐振频率,进入ZCS工作区了,这样调整变压器参数才能让它高于谐振频率?求大师解答 

你知道该图的底部振铃波形是怎么回事吗,就是变压器匝电容造成的,估计你的输出电压高了一些而且是中抽即双线并绕,这个的匝电容比较大所以就产生了振铃谐振,而且,你的并联电感的小了一些即环流比较大,那么,匝电容完全是有功损耗,效率会变低的。

    你说的是二极管与互感器谐振造成的,根本不是,就是匝电容与电感谐振造成的。

0
回复
2016-09-15 21:17
@shen555206
本人也在学LLC,电源NCP1397做的,轻载时开关频率小于谐振频率,进入ZCS工作区了,这样调整变压器参数才能让它高于谐振频率?求大师解答 
轻载的时候开关频率不可能会小于谐振频率啊
0
回复
2016-09-15 21:19
@龙行tianxia123
频率低于谐振频率才能实现ZCS啊,怎么看出来的环流?

LLC只要MOS工作在ZVS区域就算正常的

你这波形试试调调变压器

0
回复
2016-09-15 22:50
@zz052025
LLC只要MOS工作在ZVS区域就算正常的你这波形试试调调变压器
开环就小于谐振频率了,闭环看情况,通常是高于谐振频率的,这里的振铃波形就是匝电容与电感谐振造成的。
0
回复
2016-09-18 18:24
@zz052025
轻载的时候开关频率不可能会小于谐振频率啊

你好,我是通过观察电流波形,和比较理论谐振点和实际工作频率来判断的,理论谐振点在110K,实际带轻载就减小到90几K。变压器原边的电流波形出现平台(倾斜的缺口)。不知道这样判断对不对,请大师指点一下

0
回复
zhangyiping
LV.9
10
2016-09-18 20:47
@shen555206
你好,我是通过观察电流波形,和比较理论谐振点和实际工作频率来判断的,理论谐振点在110K,实际带轻载就减小到90几K。变压器原边的电流波形出现平台(倾斜的缺口)。不知道这样判断对不对,请大师指点一下[图片]
你的谐振电容太小了吧,计算不对了吧,如果电容小的谐振频率也低了,输出负载大,那么,二次震荡完全不对了,正常都是近正弦波,如果电容并联二极管就不会了,这里没有过流了,错误不是一点点,把谐振电容电感漏电感额度频率列一下,估计错误严重搞错了。我看就是远远低于谐振频率。
0
回复
shen555206
LV.3
11
2016-09-18 22:21
@zhangyiping
你的谐振电容太小了吧,计算不对了吧,如果电容小的谐振频率也低了,输出负载大,那么,二次震荡完全不对了,正常都是近正弦波,如果电容并联二极管就不会了,这里没有过流了,错误不是一点点,把谐振电容电感漏电感额度频率列一下,估计错误严重搞错了。我看就是远远低于谐振频率。
好的,使用的是NCP1397,LLC半桥电源300W,输入60V,输出13.5V,设置谐振频率110K,变压器EC40 参数:8:3:3 LP=37uH,Lr=6uh,Cr=328nF, 次级L=7uh。 K=6,Q=0.4。工作频率低于谐振频率太多了
0
回复
shen555206
LV.3
12
2016-09-18 22:25
@zhangyiping
你的谐振电容太小了吧,计算不对了吧,如果电容小的谐振频率也低了,输出负载大,那么,二次震荡完全不对了,正常都是近正弦波,如果电容并联二极管就不会了,这里没有过流了,错误不是一点点,把谐振电容电感漏电感额度频率列一下,估计错误严重搞错了。我看就是远远低于谐振频率。
300W_LLC.pdf

输出负载才加30W,是轻载没有过流,第一次用NCP1397这款芯片,我上传个原理图你帮忙看下有致命错误吗

 

0
回复
zhangyiping
LV.9
13
2016-09-18 22:50
@zz052025
LLC只要MOS工作在ZVS区域就算正常的你这波形试试调调变压器
有没有搞错,按输入直流300伏,品质因数是1的话,谐振电容328N就是0,328微法,这么大的功率应当是W=CUUF=0,33*300*300*0,1=2970,【按照参数选择频率是100千赫,那么,这里才300瓦是10倍,太离谱,所以就出现这样的了,300瓦老早设计过就是33N,这里是不是0,33微法,这个电容太大了吧,必须澄清一下,如果是这样,必然就产生了严重不对的电流波形了。
0
回复
shen555206
LV.3
14
2016-09-19 08:52
@zhangyiping
有没有搞错,按输入直流300伏,品质因数是1的话,谐振电容328N就是0,328微法,这么大的功率应当是W=CUUF=0,33*300*300*0,1=2970,【按照参数选择频率是100千赫,那么,这里才300瓦是10倍,太离谱,所以就出现这样的了,300瓦老早设计过就是33N,这里是不是0,33微法,这个电容太大了吧,必须澄清一下,如果是这样,必然就产生了严重不对的电流波形了。

感谢您的答复,我做的是一个DC转换器,输入60V,输出13V ,功率是300瓦,想自己学习下LLC,练练手的。如果输入是300V,300瓦的电源,谐振电容应该是你说的33N

0
回复
shen555206
LV.3
15
2016-09-19 09:17
@zz052025
LLC只要MOS工作在ZVS区域就算正常的你这波形试试调调变压器

恩,为了让MOS工作在ZVS区域,我改了变比,Cr,Lr。都没多大变化。和NCP1397的参数有关系吗,芯片外围能改的只有Rfmin, Rfmax。当前我设定的最低频率70k,最高频率250k左右。其他也没什么地方可以调整了

  

0
回复
shen555206
LV.3
16
2016-09-19 09:46
@zhangyiping
有没有搞错,按输入直流300伏,品质因数是1的话,谐振电容328N就是0,328微法,这么大的功率应当是W=CUUF=0,33*300*300*0,1=2970,【按照参数选择频率是100千赫,那么,这里才300瓦是10倍,太离谱,所以就出现这样的了,300瓦老早设计过就是33N,这里是不是0,33微法,这个电容太大了吧,必须澄清一下,如果是这样,必然就产生了严重不对的电流波形了。

理论计算出来的Cr=1uf,因为变压器漏感要2uH不好凑,所以我减小了Cr,增大Lr。实际Cr=330nf,Lr=6uH,Lp=37uh。现在我用了PQ3230变压器,调整绕法将Lr降到2.5uh,cr=0.90uf,重新上电,稍微好了一些,调试过程我发现,电路工作状态受输出阻抗的影响,我改变输出电容大小,对电流波形有较大影响。电流我是采用电流环CT=800:1来测试的,以大师的经验看,主要是从变压器及谐振参数找问题,还是 NCP1397周围参数

 

0
回复
zhangyiping
LV.9
17
2016-09-19 12:05
@shen555206
恩,为了让MOS工作在ZVS区域,我改了变比,Cr,Lr。都没多大变化。和NCP1397的参数有关系吗,芯片外围能改的只有Rfmin,Rfmax。当前我设定的最低频率70k,最高频率250k左右。其他也没什么地方可以调整了  
怎么,你的电容甚至达到1微法改成0,33微法,那么,电容大的电感就小了,这样甚至可以仅仅利用变压器漏电感就可以了,如1微法,选择电容大的问题是什么,频率变化范围太大了,通常一定工作在间歇震荡状态了,这样的不稳定纹波大,按照我的选择小了10倍即0,033微法就比较合适的,哪里有那么大电容的谐振,频率变化太宽了,这样不过谐振电感损耗小,电感大的电感器的损耗大了一些,要用利兹线,否则涡流特别大会严重发热的。
0
回复
shen555206
LV.3
18
2016-09-19 15:36
@zhangyiping
怎么,你的电容甚至达到1微法改成0,33微法,那么,电容大的电感就小了,这样甚至可以仅仅利用变压器漏电感就可以了,如1微法,选择电容大的问题是什么,频率变化范围太大了,通常一定工作在间歇震荡状态了,这样的不稳定纹波大,按照我的选择小了10倍即0,033微法就比较合适的,哪里有那么大电容的谐振,频率变化太宽了,这样不过谐振电感损耗小,电感大的电感器的损耗大了一些,要用利兹线,否则涡流特别大会严重发热的。

好的,利用变压器漏感做的,开槽变压器绕的。我先按你的方法试试看,不过对于300W,60V输入电压,电容取0.033微法有点小吧

0
回复
zhangyiping
LV.9
19
2016-09-19 16:29
@shen555206
好的,利用变压器漏感做的,开槽变压器绕的。我先按你的方法试试看,不过对于300W,60V输入电压,电容取0.033微法有点小吧

你应当是前面没有PFC即400伏稳定电压输入的吧,这样选择当年我做led电源有PFC385伏,频率不过50千赫左右,就是0,033微法的电容,那么,你随便问问别人也一样的选择,就这里有人,他们也会一样的选择,你大了十倍了,偏离太多了。

    好吧,我们就拿我国第一家通合公司01年就出来的产品,因为,02年我看到大家都感觉耳目一新,小公司,大公司的如华为艾默生晚了人家七八年了,当年不是现在,自然比如后面的完善过程,如额度250伏,3000瓦,谐振频率40千赫,输入电压 直流三相电就是按照520伏,那么,0,27*520*520*0,04=2920瓦,按照我什么的算法是不是完全一样,就是这么计算的。那么,上面我推算的技术0,033微法,你这里设计频率近100千赫,这个数差不多了。大概如此。

0
回复
zhangyiping
LV.9
20
2016-09-19 21:52
按照好像你的输出电压是60伏比较高的漏电感是比较小的,如果仅仅按照变压器漏电感谐振谐振电容就遇到电容必须比较大的情况,如果是12伏还比较可以,即低电压的漏电感比较大一些,高电压的漏电感比较小,想增大难了,就是做到漏电感大变压器的损耗也会比较大的,不划算,那么,按照0,033微法,就必须串联一个电感器i,分开来,谐振电感要大可以大,要小可以小,非常方便,如果用变压器自身漏电感就非常麻烦不好调的,非常被动。没有那么刚刚好,绕组可以调节这个变压器的漏电感,但反复反复,不好调整。
0
回复
shen555206
LV.3
21
2016-09-20 09:51
@zhangyiping
按照好像你的输出电压是60伏比较高的漏电感是比较小的,如果仅仅按照变压器漏电感谐振谐振电容就遇到电容必须比较大的情况,如果是12伏还比较可以,即低电压的漏电感比较大一些,高电压的漏电感比较小,想增大难了,就是做到漏电感大变压器的损耗也会比较大的,不划算,那么,按照0,033微法,就必须串联一个电感器i,分开来,谐振电感要大可以大,要小可以小,非常方便,如果用变压器自身漏电感就非常麻烦不好调的,非常被动。没有那么刚刚好,绕组可以调节这个变压器的漏电感,但反复反复,不好调整。

是,我DC的输入电压是60伏,输出电压是13V。0.033微法,漏感要60uh左右,漏感不好调,只能按你说的外串电感了。不过我仿真了下,谐振电容两端的电压,非常高,超出电源的输入电压60V了

 

0
回复
zhangyiping
LV.9
22
2016-09-20 11:18
@shen555206
是,我DC的输入电压是60伏,输出电压是13V。0.033微法,漏感要60uh左右,漏感不好调,只能按你说的外串电感了。不过我仿真了下,谐振电容两端的电压,非常高,超出电源的输入电压60V了 
哎呀,你的输入是60伏这么低,我以为是300伏,应当采用全桥,那么,300/120平方就是6,25*0,033=0,2微法左右吧,所以,你没有具体什么输入电压是多少,就这样,变压器三明治绕法,串联电感器作谐振电感,加上漏电感就是计算的谐振电感器了,供参考。
0
回复
2016-09-20 13:52
@shen555206
好的,使用的是NCP1397,LLC半桥电源300W,输入60V,输出13.5V,设置谐振频率110K,变压器EC40参数:8:3:3LP=37uH,Lr=6uh,Cr=328nF,次级L=7uh。K=6,Q=0.4。工作频率低于谐振频率太多了

提供一份計算表格供參考,圈比才是致命問題。

0
回复
2016-09-20 14:00
@shen555206
300W_LLC.pdf输出负载才加30W,是轻载没有过流,第一次用NCP1397这款芯片,我上传个原理图你帮忙看下有致命错误吗 

多年前試做的線路圖提供參考

LLC.pdf

0
回复
2016-09-20 15:06
@shen555206
好的,使用的是NCP1397,LLC半桥电源300W,输入60V,输出13.5V,设置谐振频率110K,变压器EC40参数:8:3:3LP=37uH,Lr=6uh,Cr=328nF,次级L=7uh。K=6,Q=0.4。工作频率低于谐振频率太多了
樓主的設計值太偏門
0
回复
shen555206
LV.3
26
2016-09-21 10:34
@peterchen0721
樓主的設計值太偏門

谢谢,提供参考。你觉得是我设计的参数偏门 还是我用NCP1397,来做DC是有点偏门?一般都是有PFC,输入电压是320~420V,

0
回复
shen555206
LV.3
27
2016-09-21 10:35
@zhangyiping
哎呀,你的输入是60伏这么低,我以为是300伏,应当采用全桥,那么,300/120平方就是6,25*0,033=0,2微法左右吧,所以,你没有具体什么输入电压是多少,就这样,变压器三明治绕法,串联电感器作谐振电感,加上漏电感就是计算的谐振电感器了,供参考。

恩,好的。现在变压器参数是 7:3:3。LP=40uh,Lr=7.8uh,Cr=320nF,带载30W,感觉比之前的好了很多。但大负载波形还是不对,直接保护了

 

0
回复
shen555206
LV.3
28
2016-09-21 11:19
@peterchen0721
提供一份計算表格供參考,圈比才是致命問題。[图片]

8:3:3是按输入72,输出13V计算的,因为没有72V电池,所以就用了60V。7:3:3比较合适。你觉得60V 多少圈比合适?

0
回复
shen555206
LV.3
29
2016-09-21 20:09
@peterchen0721
多年前試做的線路圖提供參考LLC.pdf

谢谢,现在我调整了下变压器参数,感觉比之前的要好很多了

0
回复
zhangyiping
LV.9
30
2016-09-21 20:33
@shen555206
恩,好的。现在变压器参数是7:3:3。LP=40uh,Lr=7.8uh,Cr=320nF,带载30W,感觉比之前的好了很多。但大负载波形还是不对,直接保护了 [图片]
你应当是开环的把好像频率低了一点,轻载,如果满载电流就大了,接近谐振频率,把电容加大一点点,如果电感加大一点也几乎一样,0,33微法才是标准电容,没有0,32的。如果保护,那么,互感器电压采样调低一点,就不会保护了。估计电流偏大了一些。
0
回复
shen555206
LV.3
31
2016-09-22 08:46
@zhangyiping
你应当是开环的把好像频率低了一点,轻载,如果满载电流就大了,接近谐振频率,把电容加大一点点,如果电感加大一点也几乎一样,0,33微法才是标准电容,没有0,32的。如果保护,那么,互感器电压采样调低一点,就不会保护了。估计电流偏大了一些。

谢谢大家的指导,我实际上用的是0.082uf*4个=0.328uf,我写成0.32了。根据你的建议:电压反馈回路参数调整了下,变压器之前测漏感不准,用的200多块钱的小电桥测出来的变压器漏感偏大,现在在变压器初级串了一个电感Lr大概5uH, 将Cr改成0.165uF,效果还不错,可以波形趋于正常,能带载100w左右。不过还得改进。先上几张图您看下

黄色 —— 输出二极管两端波形,      蓝色 —— 初级电流波形  30W负载

 

黄色——下管MOS高压波形, 蓝色 —— 初级电流波形 100W负载

黄色—— 二极管两端波形(放大后)

 

 

0
回复