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【我是工程师第三季】推挽软开关闭环稳压逆变器前级

很久没有发帖了，大家都知道，逆变器前级由于输入电压低，电流大一般都采用推挽结构。推挽前级用的最多的有硬开关（准）开环，硬开关闭环等几种，硬开关一旦闭环后变压器的漏感储能在死区释放回产生很高的尖峰，所有功率管的电压应力大。最近搭了一个推挽闭环稳压逆变器前级，基本实现了闭环软开关。没有采用PWM稳压而是采用PFM稳压。


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laijinsong
LV.6
2
2017-04-20 22:07
..............占座..............听课
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xzszrs
3
2017-04-20 22:20

先发个搭的电路测试的波形

DS和变压器副边电流的波形：



DS和谐振电容的波形：




后续等正式PCB回来之后再组装测试，设计目标为48V1000W,输入电压范围40-60V,输出DC320V采用我们公司的最新工艺的MOS管1对搞定，型号为HY065N15P,TO-220封装，参数为150V150A6.5mR(MAX,TYP为5mR)。



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154600
LV.9
4
2017-04-21 11:20
@xzszrs
先发个搭的电路测试的波形DS和变压器副边电流的波形：[图片]DS和谐振电容的波形：[图片]后续等正式PCB回来之后再组装测试，设计目标为48V1000W,输入电压范围40-60V,输出DC320V采用我们公司的最新工艺的MOS管1对搞定，型号为HY065N15P,TO-220封装，参数为150V150A6.5mR(MAX,TYP为5mR)。
是不是在副边输出的整流前串联电容实现了
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shenshirong
LV.3
5
2017-04-21 12:46
@154600
是不是在副边输出的整流前串联电容实现了
看样子是前级串了电感，加了1级BUCK预稳压？
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xzszrs
6
2017-04-21 13:38
@shenshirong
看样子是前级串了电感，加了1级BUCK预稳压？
没有BUCK预稳压，一级BUCK的话损耗也很大啊，次级串了电感。
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xzszrs
7
2017-04-21 13:39
@154600
是不是在副边输出的整流前串联电容实现了
副边串LC谐振。
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guang卢
LV.7
8
2017-04-22 21:09
占个座位先!！板子啥时候回来！眼馋啊！
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xzszrs
9
2017-04-23 11:23
@guang卢
占个座位先[图片]!！板子啥时候回来！眼馋啊！

不用急啊，就等几天啊。到时候再详细讲解。

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javike
LV.12
10
2017-04-23 15:27
@xzszrs
先发个搭的电路测试的波形DS和变压器副边电流的波形：[图片]DS和谐振电容的波形：[图片]后续等正式PCB回来之后再组装测试，设计目标为48V1000W,输入电压范围40-60V,输出DC320V采用我们公司的最新工艺的MOS管1对搞定，型号为HY065N15P,TO-220封装，参数为150V150A6.5mR(MAX,TYP为5mR)。

钟工的帖子一定得顶！

试试让谐振电压高于输入电压会怎么样

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lizlk
LV.10
11
2017-04-23 15:55
@xzszrs
不用急啊，就等几天啊。到时候再详细讲解。
强贴留名，关注中！
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斯太尔
LV.4
12
2017-04-23 21:36
@lizlk
强贴留名，关注中！
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UFO2013
LV.2
13
2017-04-24 15:02
@xzszrs
不用急啊，就等几天啊。到时候再详细讲解。
坐等爆料
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szw2014
LV.3
14
2017-04-28 07:51
@UFO2013
坐等爆料
赞！
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huhan0609
LV.5
15
2017-04-28 08:06
@xzszrs
没有BUCK预稳压，一级BUCK的话损耗也很大啊，次级串了电感。
这种TOP最大的优势应该是零电流开关吧，对于这种低压大电流的应用来讲，确实能降低不少损耗。
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huhan0609
LV.5
16
2017-04-28 15:29
@xzszrs
副边串LC谐振。

钟工，仿了下这个串联谐振电路，如果是工作在感性区的话，确实可以实现ZVS开通，但是关段损耗还是不小，相比硬开关应该还是有优势的。

红色VGS波形，绿色VDs波形，由于仿真模型中mos管模型不理想（关段太快），还是存在关段电压尖峰的。

红色MOS电流波形，绿色驱动波形。

变压器副边电流波形。

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gaohq
LV.8
17
2017-04-28 23:01
@huhan0609
钟工，仿了下这个串联谐振电路，如果是工作在感性区的话，确实可以实现ZVS开通，但是关段损耗还是不小，相比硬开关应该还是有优势的。[图片]红色VGS波形，绿色VDs波形，由于仿真模型中mos管模型不理想（关段太快），还是存在关段电压尖峰的。[图片]红色MOS电流波形，绿色驱动波形。[图片]变压器副边电流波形。
推挽谐振，工作频率小于谐振频率就可以 ZCS 了
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QQ387703004
LV.2
18
2017-04-29 13:39

你好，我现在在做一个基于推挽的DC-AC逆变器设计，想咨询一下你。

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xzszrs
19
2017-04-29 21:12
@gaohq
推挽谐振，工作频率小于谐振频率就可以ZCS了

确实，开关频率小于谐振频率可以实现ZCS，但是峰值电流巨大，导通损耗巨大，而且带载能力差，容易停振。工作在感性区实际波形和你仿真出来一模一样，关断损耗还有点大，另外关断尖峰也比开环ZCS大很多，正在想大招解决！

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xzszrs
20
2017-04-29 21:15
@huhan0609
这种TOP最大的优势应该是零电流开关吧，对于这种低压大电流的应用来讲，确实能降低不少损耗。
开通实现ZVS一点问题都没有，关断工作在容性区也可以实现ZCS,但是导通损耗巨大，是低压大电流的大忌啊。如果工作在感性区，关断损耗也不小，而且会产生关断尖峰，正在想办法解决。
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xzszrs
21
2017-04-29 21:22
@QQ387703004
你好，我现在在做一个基于推挽的DC-AC逆变器设计，想咨询一下你。
可以发出来大家一起想办法啊。
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xzszrs
22
2017-04-29 21:28
@javike
钟工的帖子一定得顶！试试让谐振电压高于输入电压会怎么样
让谐振电压高于输入电压拓扑要增加很多元件，相当于增加了一级boost预稳压，好处是能始终工作在ZCS.
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QQ387703004
LV.2
23
2017-04-29 21:30
@xzszrs
可以发出来大家一起想办法啊。
采用SPWM信号控制两个管子出来的是方波 但是要求得到的是220工频正弦波 是不是在后面加一个滤波电路就可以了？
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guang卢
LV.7
24
2017-04-29 21:33
@QQ387703004
采用SPWM信号控制两个管子出来的是方波但是要求得到的是220工频正弦波是不是在后面加一个滤波电路就可以了？
要设计一个工频变压器！
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QQ387703004
LV.2
25
2017-04-29 21:39
@guang卢
要设计一个工频变压器！
是的 频率是工频的了 不过波形不是正弦波
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xzszrs
26
2017-04-29 21:57
@QQ387703004
采用SPWM信号控制两个管子出来的是方波但是要求得到的是220工频正弦波是不是在后面加一个滤波电路就可以了？

时序有问题，你看下我发的《正弦波逆变器中的SPWM调制方式简介》。正弦波逆变器中的SPWM调制简介.pdf

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QQ387703004
LV.2
27
2017-04-29 22:04
@xzszrs
时序有问题，你看下我发的《正弦波逆变器中的SPWM调制方式简介》。正弦波逆变器中的SPWM调制简介.pdf
好的好的
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skchen
LV.3
28
2017-04-29 22:23
来占个座，向大神学习
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gaohq
LV.8
29
2017-04-29 22:31
@xzszrs
确实，开关频率小于谐振频率可以实现ZCS，但是峰值电流巨大，导通损耗巨大，而且带载能力差，容易停振。工作在感性区实际波形和你仿真出来一模一样，关断损耗还有点大，另外关断尖峰也比开环ZCS大很多，正在想大招解决！[图片]

开关频率小于谐振频率可以实现ZCS，但是峰值电流巨大，导通损耗巨大，而且带载能力差，容易停振

你是说闭环的？开环的没这些问题吧。期待你的大招。

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xzszrs
30
2017-04-29 22:40
@gaohq
开关频率小于谐振频率可以实现ZCS，但是峰值电流巨大，导通损耗巨大，而且带载能力差，容易停振你是说闭环的？开环的没这些问题吧。期待你的大招。

是的，闭环存在这些问题，开环容易解决。

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hnzfm
LV.2
31
2017-04-30 06:45
@xzszrs
时序有问题，你看下我发的《正弦波逆变器中的SPWM调制方式简介》。正弦波逆变器中的SPWM调制简介.pdf

听钟工课，收获大，期待继续

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