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自制推挽逆变器,请教变压器啸叫原因

各位大神好,

小弟最近入坑学习逆变器,自己制作了一个,功能上正常,但是变压器在低负载时啸叫,测量下来找到了波形的不正常,但是不知道原理在哪里以及如何改进,恳请赐教!谢谢!

电路图:最基本的推挽结构。

Q9和Q10用的是si2302, R16=R18=4.7ohm,  R17=R19=20k ohm. Q11没有焊,串接了一个0.1欧水泥电阻测试电流。

PWM1和PWM2是单片机给出来的,频率2.5k,25%占空比。下图波形抓的是MOS管的G脚。

在Q11的水泥电阻上测试电流,当负载大一些的时候,相对比较正常。而当负载比较小的时候,也就是发生啸叫的时候,发现有一个特别大的电流尖刺,个人怀疑是引起啸叫的罪魁祸首。当负载增加的时候,尖刺消失。

其实最早的时候因为我的占空比用的45%,这个电流脉冲更大,所以我减小了占空比,避免出现这个问题,但是我发现一个现象:假如在45%的时候,这个尖刺从第30%开始,那么当我把占空比减少到30%,确实尖刺的脉宽变小了,但是位置同时也往左边移了一点点,并不是完全消失。。

基本信息描述如上,想请教坛子里各位大哥能够帮我解惑几个疑问,非常感激!!

1. 这个尖刺出现的原因究竟是什么?如何避免这个尖刺?

    我个人的猜想是和变压器的初级电感相关,由于初级电感值偏小,所以当导通的时候很快就饱和了,然后短路,产生尖刺。如果是这样,避免的方法应该是增加初级线圈的匝数来增加电感?

    我理解的对吗?

2. 这个尖刺为什么和负载还有关系呢?当负载较大功率较大的时候,反而没有这个尖刺了,变压器也不叫了。

3. 观察PWM的波形,发现一个开关管闭合的时候,有可能会引起另外一个开关管有一点点的负向脉冲,这个脉冲产生的原因是什么?有没有什么隐患呢?

谢谢各位,感激不尽。 

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linmaochu
LV.4
2
2016-08-30 10:55
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870694706
LV.5
3
2016-08-31 11:51

你这个现象我遇到过,是脉冲信号问题,从你示波器上看两个占空比之间的算是死区吧太大,变压器肯定会出现这种现象,

你把占空比都改成50%,一点要注意有死区时间要小大概0.2%T就可以,另外从你电路上看你怎么使用三极管作为推挽的管子,

你换一下mos管吧。

另外看你示波器驱动波形你是直接从单片机出来的信号加到三极管上了吧,如果用mos管的话记得这样不行,还需要有驱动电路才行。

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dalleote
LV.1
4
2016-08-31 20:56
@870694706
你这个现象我遇到过,是脉冲信号问题,从你示波器上看两个占空比之间的算是死区吧太大,变压器肯定会出现这种现象,你把占空比都改成50%,一点要注意有死区时间要小大概0.2%T就可以,另外从你电路上看你怎么使用三极管作为推挽的管子,你换一下mos管吧。另外看你示波器驱动波形你是直接从单片机出来的信号加到三极管上了吧,如果用mos管的话记得这样不行,还需要有驱动电路才行。

谢谢你的回复。

是的,我现在这个死区比较大,但是其实我之前死区比较小的时候,这个现象更严重,后面基本都是大电流短路状态,所以我才改小占空比的。。

我的电路上画的是三极管,实际接的是MOS管,串了一个4.7欧电阻。没有加驱动电路,因为功率很小,直接用DIO驱动不可以吗?

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870694706
LV.5
5
2016-08-31 22:02
@dalleote
谢谢你的回复。是的,我现在这个死区比较大,但是其实我之前死区比较小的时候,这个现象更严重,后面基本都是大电流短路状态,所以我才改小占空比的。。我的电路上画的是三极管,实际接的是MOS管,串了一个4.7欧电阻。没有加驱动电路,因为功率很小,直接用DIO驱动不可以吗?
最好是有驱动可以使用IR2110就可以了很简单的,另外你的输出电压正常吗?
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dalleote
LV.1
6
2016-08-31 22:54
@870694706
最好是有驱动可以使用IR2110就可以了很简单的,另外你的输出电压正常吗?
输出电压还挺正常的。。。。就是这个啸叫。。。
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610860616
LV.5
7
2016-09-01 11:14
@dalleote
输出电压还挺正常的。。。。就是这个啸叫。。。

你的开关频率很低,本身就在人耳听觉范围内。只要有异常,声音一定很大很大。建议你先把电路拓扑结构搞完整。

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原来no
LV.4
8
2016-09-02 13:49
电路不完整,无法正确判断,不知道有续流电感没有?没有的话,肃叫是肯定的。轻载的时候进去突发脉冲模式,而重载进去最大占空比模式。解决方法,直接最大占空比运行,也就是开环。或者加入续流二极管和电感。
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2016-09-02 16:59
@原来no
电路不完整,无法正确判断,不知道有续流电感没有?没有的话,肃叫是肯定的。轻载的时候进去突发脉冲模式,而重载进去最大占空比模式。解决方法,直接最大占空比运行,也就是开环。或者加入续流二极管和电感。
是变压器响吗,是不是感量不对
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xuzeabc
LV.4
10
2016-09-07 21:35
有可能是初级电感饱和了吧,增大电感实验一下。或者把频率提高看看是否能解决这个问题。
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zouzhe
LV.2
11
2016-10-20 11:28
你的频率太低了,算了下,单个周期400us,合计2500Hz。在人耳听力范围内,试下提高开关频率
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GJPEPMC
LV.8
12
2016-11-17 15:30
@zouzhe
你的频率太低了,算了下,单个周期400us,合计2500Hz。在人耳听力范围内,试下提高开关频率
高频变压器用A+B胶水粘合
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原来no
LV.4
13
2016-11-19 18:56
@新铺居士
是变压器响吗,是不是感量不对
不是,你分析一下我说的话
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