请PI工程师给点建议:如何进一步提高效率?
我用DPA425做了一路单端正激变换器,12v1.25A输出,18~36输入,变压器初次级均为14匝EFD15,输出整流管是肖特基1n5822,经测试续流管压降为0.2v,而整流管压降有0.5v.尝试过用IRF540MOS管进行同步整流,这时的整流压降仍然为0.5V左右,Vgs已经有10v.效率没有提升.目前的效率为86%,我想应该有进一步提升的空间吧!
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@芊里
请教PI工程师,请推荐适于TOP抖频的反激式电路付边的同步整流控制芯片,因为很多同步整流控制芯片,对于频率抖动,调频,或者系统频率不稳定时,都无法使用.象TOP249之类的功率较大,付边低压输出,很需要解决同步整流控制技术.
看此贴,总有一款适合你.用SP6013A好了,你那些问题对SP6013A完全不是问题.联系Tel:0755-21009980 email:rightwaychina@163.com
http://bbs.dianyuan.com/topic/175339
382921182421179.pdf
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你二极管上才0.6W左右的压降,用同步整流真的好浪费.因为同步整流外围器件也有功率消耗的.你如果真要用,你原来就Mosfet IRF540就选错了,选那么大Rds的mosfet完全失去了同步整流的意义.比如你可以选IXTP60N10 18mohm,100V耐压.估计Mosfet上的导通损耗约为0.02W,但你开关损耗CissVgs*Vgs*f 你可要算好了,上面的60N10的Ciss 是1500PF,你Vgs用10V,频率F你自己的电路.所以预计你整个同步整流的电路总损耗为0.4W左右.节省0.2W左右,你电流太小真的没必要用同步整流,成本上太不划算,如果你电流大点就值得.
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@洪七公
你二极管上才0.6W左右的压降,用同步整流真的好浪费.因为同步整流外围器件也有功率消耗的.你如果真要用,你原来就MosfetIRF540就选错了,选那么大Rds的mosfet完全失去了同步整流的意义.比如你可以选IXTP60N1018mohm,100V耐压.估计Mosfet上的导通损耗约为0.02W,但你开关损耗CissVgs*Vgs*f你可要算好了,上面的60N10的Ciss是1500PF,你Vgs用10V,频率F你自己的电路.所以预计你整个同步整流的电路总损耗为0.4W左右.节省0.2W左右,你电流太小真的没必要用同步整流,成本上太不划算,如果你电流大点就值得.
算的有道理!主要是开关损耗比较大
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@洪七公
看此贴,总有一款适合你.用SP6013A好了,你那些问题对SP6013A完全不是问题.联系Tel:0755-21009980email:rightwaychina@163.comhttp://bbs.dianyuan.com/topic/175339382921182421179.pdf
感谢您的回复,请恕我直言,SP6013A的资料,我早就拜读过,就其原理来讲,如果我没有理解错的话,这种‘PREDICTION'的预测方法,与ST公司的STR3很相似,是通过预测前一个周期的时间关系,来预报本周期的时间关系,控制同步整流管的通/断.对于我提出的频率抖动,调频,系统频率不稳之类的情况,根本无法用前个周期的时间关系来有效预报本周期,因此,不可能有效的控制同步整流管的通/断.
可能我对于SP6013A的理解不全面,请指正.
欢迎讨论:
zldong@pbicn.com
可能我对于SP6013A的理解不全面,请指正.
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zldong@pbicn.com
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@芊里
感谢您的回复,请恕我直言,SP6013A的资料,我早就拜读过,就其原理来讲,如果我没有理解错的话,这种‘PREDICTION'的预测方法,与ST公司的STR3很相似,是通过预测前一个周期的时间关系,来预报本周期的时间关系,控制同步整流管的通/断.对于我提出的频率抖动,调频,系统频率不稳之类的情况,根本无法用前个周期的时间关系来有效预报本周期,因此,不可能有效的控制同步整流管的通/断. 可能我对于SP6013A的理解不全面,请指正.欢迎讨论:zldong@pbicn.com
PREDICTION'的预测方法,不是我们和ST想似,而是ST的和我们的相似,因为我们的这专利比ST的要早,ST要避开我们的专利,所以他只取了信号中的一段,实际上他那更象是通过一个固定的占空比的比较来判断来调节关断和开启(这估计才应该是你担心的的频率方面的问题会受此影响,不知我说得对不?),并且他设定的关断和开启的占空比还不一样,中间有一段的效率损失,这只是我看了ST的IC的spec.的一点理解,不知道是否对.
我们关断方式是抓次级波形其实也是duty来判断,但我们是你来一个我抓一个.不是象ST一样是一个设定的固定的duty值,我们是跟随你的duty变化而调整的,是全范围的,抓多少能量释放多少能量,这与ST不一样,我们是逐波的,cycle by cycle,这只是关断Mosfet方式.并且我们抓的信号是完整的波形(ST是截取的Duty中的部分波形),不是抓时间信号,与频率没有直接关系,所以频率产生的时间信号对我们没影响.我们的predition 专利技术是抓次级的输出波形和我们的内建标准波形比较来判断提前关断时间,而不是关断时间(这提前关断时间需要多少是客户可以自己设定的),是另外给客户提供的一个附加的功能,为了解决当Mosfet Ciss过大时,储存电荷过多导致Vgs泻放慢这一Mosfet的自身特性致使关Mosfet关断延迟,轻则影响效率,重则炸机,而给一个提前关断时间的处理,使mosfet的关断更及时,增加安全性,提高效率而设计的.关断并非主要用的是这pediction功能,prediction只是对关断进行优化的功能.当然如果你用外部电路加强泻放,就可以不用我们这个prediction功能.
我们启动Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4处的斜率来判断开启,与prediction 无关,与duty无关,与频率也没有关系.
可能我说得不是太清楚,不过你可以拿台你做的电源我们用我们的demoboard加在上面给你试一下就知道了.
不清楚你你说的频率抖动,跳频,系统频率不稳实质是不是频率随负载变化还是误动作.如果不是误动作我们就没问题.如果跳频是指频率在运行过程中突然发生一个跃变,比如从30KHz突然跳到70KHz没有配合过,但那种准谐振电源比如NCP1337频率随负载变化的方案我们是配合过的..
我们关断方式是抓次级波形其实也是duty来判断,但我们是你来一个我抓一个.不是象ST一样是一个设定的固定的duty值,我们是跟随你的duty变化而调整的,是全范围的,抓多少能量释放多少能量,这与ST不一样,我们是逐波的,cycle by cycle,这只是关断Mosfet方式.并且我们抓的信号是完整的波形(ST是截取的Duty中的部分波形),不是抓时间信号,与频率没有直接关系,所以频率产生的时间信号对我们没影响.我们的predition 专利技术是抓次级的输出波形和我们的内建标准波形比较来判断提前关断时间,而不是关断时间(这提前关断时间需要多少是客户可以自己设定的),是另外给客户提供的一个附加的功能,为了解决当Mosfet Ciss过大时,储存电荷过多导致Vgs泻放慢这一Mosfet的自身特性致使关Mosfet关断延迟,轻则影响效率,重则炸机,而给一个提前关断时间的处理,使mosfet的关断更及时,增加安全性,提高效率而设计的.关断并非主要用的是这pediction功能,prediction只是对关断进行优化的功能.当然如果你用外部电路加强泻放,就可以不用我们这个prediction功能.
我们启动Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4处的斜率来判断开启,与prediction 无关,与duty无关,与频率也没有关系.
可能我说得不是太清楚,不过你可以拿台你做的电源我们用我们的demoboard加在上面给你试一下就知道了.
不清楚你你说的频率抖动,跳频,系统频率不稳实质是不是频率随负载变化还是误动作.如果不是误动作我们就没问题.如果跳频是指频率在运行过程中突然发生一个跃变,比如从30KHz突然跳到70KHz没有配合过,但那种准谐振电源比如NCP1337频率随负载变化的方案我们是配合过的..
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@芊里
请教PI工程师,请推荐适于TOP抖频的反激式电路付边的同步整流控制芯片,因为很多同步整流控制芯片,对于频率抖动,调频,或者系统频率不稳定时,都无法使用.象TOP249之类的功率较大,付边低压输出,很需要解决同步整流控制技术.
没注意到这个帖子,这是2004年的时候做的一个设计,供参考:
949561183285209.pdf
949561183285209.pdf
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@洪七公
PREDICTION'的预测方法,不是我们和ST想似,而是ST的和我们的相似,因为我们的这专利比ST的要早,ST要避开我们的专利,所以他只取了信号中的一段,实际上他那更象是通过一个固定的占空比的比较来判断来调节关断和开启(这估计才应该是你担心的的频率方面的问题会受此影响,不知我说得对不?),并且他设定的关断和开启的占空比还不一样,中间有一段的效率损失,这只是我看了ST的IC的spec.的一点理解,不知道是否对.我们关断方式是抓次级波形其实也是duty来判断,但我们是你来一个我抓一个.不是象ST一样是一个设定的固定的duty值,我们是跟随你的duty变化而调整的,是全范围的,抓多少能量释放多少能量,这与ST不一样,我们是逐波的,cyclebycycle,这只是关断Mosfet方式.并且我们抓的信号是完整的波形(ST是截取的Duty中的部分波形),不是抓时间信号,与频率没有直接关系,所以频率产生的时间信号对我们没影响.我们的predition专利技术是抓次级的输出波形和我们的内建标准波形比较来判断提前关断时间,而不是关断时间(这提前关断时间需要多少是客户可以自己设定的),是另外给客户提供的一个附加的功能,为了解决当MosfetCiss过大时,储存电荷过多导致Vgs泻放慢这一Mosfet的自身特性致使关Mosfet关断延迟,轻则影响效率,重则炸机,而给一个提前关断时间的处理,使mosfet的关断更及时,增加安全性,提高效率而设计的.关断并非主要用的是这pediction功能,prediction只是对关断进行优化的功能.当然如果你用外部电路加强泻放,就可以不用我们这个prediction功能.我们启动Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4处的斜率来判断开启,与prediction无关,与duty无关,与频率也没有关系.可能我说得不是太清楚,不过你可以拿台你做的电源我们用我们的demoboard加在上面给你试一下就知道了.不清楚你你说的频率抖动,跳频,系统频率不稳实质是不是频率随负载变化还是误动作.如果不是误动作我们就没问题.如果跳频是指频率在运行过程中突然发生一个跃变,比如从30KHz突然跳到70KHz没有配合过,但那种准谐振电源比如NCP1337频率随负载变化的方案我们是配合过的..
谢谢您的解释,还有两个问题,没有搞清楚:
1 您说的‘次级的输出波形和我们的内建标准波形比较来判断提前关断时间’,请问,’内建标准波形‘从何而来?是否是根据前个【或几个】周期的波形建立的?如果是,那么,这种SRC能在频率抖动,调频电路中使用吗?
2 ‘我们启动Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4处的斜率来判断开启’,请问,在非连续模式【DCM】时,怎样避免变压器存储的能量释放完毕后,出现的多次震荡波引起的整流管多次导通?因为Vds是随震荡波反复变化的.
1 您说的‘次级的输出波形和我们的内建标准波形比较来判断提前关断时间’,请问,’内建标准波形‘从何而来?是否是根据前个【或几个】周期的波形建立的?如果是,那么,这种SRC能在频率抖动,调频电路中使用吗?
2 ‘我们启动Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4处的斜率来判断开启’,请问,在非连续模式【DCM】时,怎样避免变压器存储的能量释放完毕后,出现的多次震荡波引起的整流管多次导通?因为Vds是随震荡波反复变化的.
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@芊里
我做过多种SRC散装控制电路,基本概念还是清楚的.请恕我直言,你的电路,在非连续模式【DCM】下,你测试过同步整流管的反灌【流向变压器】电流吗?能和正激变压器的工作方式相同吗?测试过效率吗?比二极管整流好些,并不能说明没有概念性错误!
整个电源我没有测试过,用户做完后告诉我可以了.
DCM下每次开关次级电流下降到零,理论上没有反灌电流.但实际上由于电路的杂散参数,特别时Q2的栅极电容不能迅速放电,Q2不能完全关断,有反向电流存在,所以用电流互感器和Q1关断MOS,当有反向电流时,互感器会迫使Q1导通,把MOS的电荷迅速放掉,完全关断,R11在其余的时间保持G-S短路.
我是说这里的电流互感器的工作方式和正激变压器相同.
已经说过效率我自己没测试,是客户告诉我温度过了.
DCM下每次开关次级电流下降到零,理论上没有反灌电流.但实际上由于电路的杂散参数,特别时Q2的栅极电容不能迅速放电,Q2不能完全关断,有反向电流存在,所以用电流互感器和Q1关断MOS,当有反向电流时,互感器会迫使Q1导通,把MOS的电荷迅速放掉,完全关断,R11在其余的时间保持G-S短路.
我是说这里的电流互感器的工作方式和正激变压器相同.
已经说过效率我自己没测试,是客户告诉我温度过了.
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@芊里
谢谢您的解释,还有两个问题,没有搞清楚:1您说的‘次级的输出波形和我们的内建标准波形比较来判断提前关断时间’,请问,’内建标准波形‘从何而来?是否是根据前个【或几个】周期的波形建立的?如果是,那么,这种SRC能在频率抖动,调频电路中使用吗?2‘我们启动Mosfet是抓Mosfet的Vds下降沿3/4到1/4处的斜率来判断开启’,请问,在非连续模式【DCM】时,怎样避免变压器存储的能量释放完毕后,出现的多次震荡波引起的整流管多次导通?因为Vds是随震荡波反复变化的.
问题一答案:
内建标准波形是我们IC内部的固定波形,与外界波形无关,我们只是不断抓外界波形,不断和我们内建的标准波形进行比较,简单点说就是同通过抓的的你送进来的每一个duty表示的能量,和我们的内部标准波形进行比较后预测判断应该给你放出多少能量,即时跟随的,你变我就变.
变频电路当然能用,NCP1337是QR-mode的,频率随负载变化,我们已经配合过了,OK,没问题.
问题二答案:
我们抓的是Mosfet 的Vds下降沿,也就是Mosfet从关断到导通的那段波形.你说的那振荡是不是导通后到关断前的后一段振荡波形?这段振荡波形是没有电流的,他的波形斜率在设定值之外,所以这段波形对我们没有影响.只有斜率在我们设定值之内的的波形我们才启动.而这斜率是和客户设置的负载电流点有关的,没有客户会设置成空载都要启动同步整流.0.5A 以下的电流用体二极管就可以了,更高效,因为同步整流是有Mosfet的开关损耗,导通损耗,和驱动电路的固定损耗的.0.5A以上用同步整流还有点用处.我们客户有的设置在1A以上启动.当然,多少A以上启动同步整流我们不干涉,客户自己确定.
其实你用用我们的Demoboard测一下或当面给你讲一下就明白了.因为太具体的内部工作电路厂家不可能公开公布,因为你问的这开启和关断同步整流的方法刚好是厂家专利,讲再多也只是原理.
DCM模式,固定频率做SR IC的公司都可以控制,这最简单,因为就是因为你说的在Mosfet导通的时候又一段是没有电流的,所以SR方案差的最多影响效率,不容易因为关断不及时炸机,如果连DCM这种简单情况下都不能工作,那最好退出SR领域.关键是能在CCM或者变频下工作的SR IC才最考水平,目前很少有IC说能在不用其他什么二极管,互感器的辅助能在CCM下用,因为有的无法启动,还有的因为那如果关断不及时是很容易炸机的,我们的就能在DCM和CCM,QR-mode下同电路同方案不用其他辅助措施高效使用.
下面是我们的工作示意图不知对你有没有点帮助.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/382921183373045.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
内建标准波形是我们IC内部的固定波形,与外界波形无关,我们只是不断抓外界波形,不断和我们内建的标准波形进行比较,简单点说就是同通过抓的的你送进来的每一个duty表示的能量,和我们的内部标准波形进行比较后预测判断应该给你放出多少能量,即时跟随的,你变我就变.
变频电路当然能用,NCP1337是QR-mode的,频率随负载变化,我们已经配合过了,OK,没问题.
问题二答案:
我们抓的是Mosfet 的Vds下降沿,也就是Mosfet从关断到导通的那段波形.你说的那振荡是不是导通后到关断前的后一段振荡波形?这段振荡波形是没有电流的,他的波形斜率在设定值之外,所以这段波形对我们没有影响.只有斜率在我们设定值之内的的波形我们才启动.而这斜率是和客户设置的负载电流点有关的,没有客户会设置成空载都要启动同步整流.0.5A 以下的电流用体二极管就可以了,更高效,因为同步整流是有Mosfet的开关损耗,导通损耗,和驱动电路的固定损耗的.0.5A以上用同步整流还有点用处.我们客户有的设置在1A以上启动.当然,多少A以上启动同步整流我们不干涉,客户自己确定.
其实你用用我们的Demoboard测一下或当面给你讲一下就明白了.因为太具体的内部工作电路厂家不可能公开公布,因为你问的这开启和关断同步整流的方法刚好是厂家专利,讲再多也只是原理.
DCM模式,固定频率做SR IC的公司都可以控制,这最简单,因为就是因为你说的在Mosfet导通的时候又一段是没有电流的,所以SR方案差的最多影响效率,不容易因为关断不及时炸机,如果连DCM这种简单情况下都不能工作,那最好退出SR领域.关键是能在CCM或者变频下工作的SR IC才最考水平,目前很少有IC说能在不用其他什么二极管,互感器的辅助能在CCM下用,因为有的无法启动,还有的因为那如果关断不及时是很容易炸机的,我们的就能在DCM和CCM,QR-mode下同电路同方案不用其他辅助措施高效使用.
下面是我们的工作示意图不知对你有没有点帮助.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/382921183373045.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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@jygong
ok尝试一下反激再把实验结果写出来.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/55/1531001184413424.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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