请教高压小电流电路如何提高效率

为什么没人回复呢,自己先顶一个.另外大家能否指点一下这个电路中的变压器该如何设计?现在觉得可能是变压器的问题.

您的R20 是24K, 4mA 相等与0.4W 的功率损失 (10%).

这个阳极功率电阻是必需的,这两个阳极电阻的功率损耗总共就0.8W,而现在电路的主要问题是两个MOS管有近10W的功率损失.

线路图没有问题,你的D1至D6用的什么管子?变压器数据?

仔细看了一下,你的倍压有毛病,我改动后你看一下.1112566807.ddb

D1-D6用的是2CLG005.原来的倍压电路确实有问题,经过修改后的电路效率从不到30%提高到了近45%,现在的主要问题应该在栅极驱动或者变压器本身.您看看现在的变压器原边信号正常吗?

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变压器是以前的同学设计,参数已经找不到了,现在看来要重新设计这个变压器了.关于源副边匝数以及变压器磁芯材料应该怎么计算和选取呢?MOS管D极的瞬时电流超过了8A,这是不是由于变压器的分布电容造成的,在原边串一个电感会有用吗?

波型比以前好多了,你的负载是电容,效率是差一点儿.你把变压器的磁芯?有否间隙?你怎么知道电流超过8A的?能否把电流波型传来?把栅极的波型?494及驱动要1W左右,加上灯回路的损耗,可能差不多了.你的线路及变压器可能不允许不加灯,你可一试把灯拿掉看功耗是多少?还有否改进余地.你的图上能否加上X,Y的单位,另电平位置?

真抱歉,变压器的参数都找不到了,不过应该是没有间隙的.电流是在MOS管D极上串了一个0.5欧的电阻后测出来的,实际的电流应该比这个更大.今天上午实验了一下在D极串一个20uH电感,结果把电感给烧了,这是否是瞬时电流太大的缘故.

把灯拿掉后功耗为约为5W,有灯的时候功耗为14.7W,正常工作时负载部分(阳极电阻加上灯)的功率为6.5W,所以应该还有改进的余地.

栅极波形:
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漏极波形:
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你能用双踪同时看栅极和D极的波型吗?电流波型能上传吗?看来是有点毛病,波型不理想.

Q1的栅极和漏极:
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Q2的栅极和漏极:
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两个漏极的图形不太一样,其中一个有较大的尖峰电压,是否是变压器偏磁的缘故?还有电流的波形本来是在D极上串了一个0.1欧的电阻,再用示波器观察的电阻上的压降,发现压降居然达到了+-7V,显然不对,这应该是由于示波器表笔的电容造成的,所以这种方法无法正确测量电流,这里就不上传了.

从波型看:一栅极驱动的下降沿不理想,改进意见是10Ω电阻不用.二电流波型0.1电阻加在+15V与变压器中心头之间探头地夹在+15V看一下.三你的变压器有间隙吗?能否测一下初级中心至一边的电感.四D1至D6是早期的管子,恢复时间差,改用UF4007或恢复时间更好一些的,耐压1000V的二极管(如要可靠一点用每两只串联成一组)一试.五你的频率似乎偏高.六占空比似乎小了一点.你的线路是恒定的电流,如把灯拿掉,占空比应当很大,这时能否测一下栅极波型.可以判断反馈起作用否.完善的话线路应再加一电压反馈.谢谢你的信任把图型测给我看.

我想您的热心答复对我的帮助更大,非常感谢.
先回答第六点,对于占空比这个小我也有点疑问,因为换算过去好像无法得到1000V的直流电压,不过现在的事实是电路工作正常:1000V和4mA.把灯去掉后的占空比接近50%,所以反馈是起作用的.
对于第五点,您认为多高的频率合适呢?目前是33kHz,这个频率很高吗?
UF4007耐压只要1000V吧,这个电路启动时的电压要达到2000多伏的,目前用的2CLG005是耐压5000V的,不过可以找找看有类似型号中有无恢复时间更好的.

对于电感量是否必须用专用的电感仪测量?用万用表可以测吗?

今天受你所说的容性负载可能造成效率下降的启发,在次级线圈输出端串了一个10mH电感,效果很好,总功耗降到11W,现在效率达到了58%,提高了近15%.而且两个mos管D极波形基本一致了:
Q1的G极和D极波形:
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Q2的G极和D极波形:
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上升沿和下降沿都比较陡了,现在从波形上看是有很大的寄生振荡,如果能去掉这个振荡的话应该能够进一步提高效率.

不能串电感!要另想办法.整流管要换一试,这是倍压电路每个二极管受到两倍基本电压,约600V,用1000V耐压够了如两个串联那更安全,关键是恢复时间要小.或把频率降下来,你的频率对二极管而言是60K,降到30K.你测过没灯的电流吗?是2000V左右吗?这时次级是空载.能帮忙测一下波型吗?以便判断电感是否是大还是小?把C10~C14电容改成470P也可一试.用有测电感的万用表可以测.开关电源是实践性很强的,没有实践是不能解决问题的,而且只能折衷,做不到十全十美的.

能解释一下为什么不能串电感吗?从总功耗的角度看串电感后效果很好.

推挽电路,原边驱动信号电压为0-30V,变压器升压比20,所以基本电压应该为600V,这样1000V耐压就不够了.灯工作要求4mA恒流,用毫安表监测.正常工作时灯相当于一个250K的电阻,压降1000V.

会引起寄生震荡,不可控制,波型差.功耗大.电感有时会发热.不是好办法.应另想办法.

不!原边有效电压只能是15V,你的变比应当是中心到一边的匝数与次级匝数比.升上去的15V不是有效电压,它对次级没有供献.你可在没灯时量一下电压如是2000V,它是六倍压的结果.否则应当3600V.

手头没有直接测量1000V以上高压的仪器.我曾经把反馈去掉,把灯改成600K负载,这时电流约3.5mA,原边波形占空比约为1:1,所以这时候倍压电路的总输出电压应该为2300V.

2CLG005的恢复时间是200ns,相对于30KHz的工作频率已经高了两个数量级了,应该是够了.不过它的正向压降比较大,手册上是25V,所以会消耗一点功率,但也不超过0.5W.

你仍然认为二极管是30K吗?你测一下次级的波型看.2CLG005性能不会好,应该换掉.电流波型看了吗?从电流波型上能判断一些毛病.次级的电容应换小一些.只能借助测试结果才能有判断,否则纸上谈兵没有用.

从波形上看,你的电源工作占空比太小了,每个开关管的占空比才5%左右,象倍压整流这样的电源中开关管的负载是容性的,变压器会把副边电容按照匝比平方的关系折射到原边.
因此需要使每个开关的占空比接近50%,这样整流后输出近似为直流,变换器的效率就比较高.而如果占空比小时,开管管导通瞬间被电容短路,产生大的脉冲电流,开关管就会严重发热.
你设计的变压器变比可能太高了,导致占空比变小,建议重新设计变压器.另外由于输出没有滤波电感,因此理论上输出只能正比于输入,通过调整占空比只能在很小范围内调整,因此这种电源一般都做成开环的.

今天换了6个UF4007试了一下,开关两次后烧掉了.正常工作的那次发现总功耗和原边驱动波形和用2CLG005基本相同,没有改善.次级的电压太高了,没法测波形啊.

还有一个奇怪的现象,如果去掉电路中的一个MOS管,在把灯改成250K等效负载的情况下,也能得到4mA的输出电流,而且总功耗只有9W了,MOS管和变压器都很凉快,波形也不错,没有什么毛刺.但是如果用灯做负载,由于灯需要一个很高的启动电压,所以无法正常工作.用两个MOS管能够点亮灯,但是总功耗上升到11W了.

因为输出负载是固定的,而且要求恒流,所以做成闭环主要是预防电源电压的波动.另外电路中的灯需要一个较高的启动电压,是正常工作电压的2-3倍.所以正常工作时的占空比不可能达到1:1.当然现在的占空比确实太小了,变压器也想重新设计,我想请教一下,这个电路使用1:20升压比加上6倍压结构和直接使用1:120升压比结构,哪种会更好一些?

另外,用万用表测量了一下C1-C6两端的电压,发现差别很大,这个现在正常吗?我觉得用万用表测量时会引入一些干扰,测量到的不是实际工作时的电压值,但是会有这么大的差别吗?
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你病急乱投医,你的初级电感测了没有,这关系到频率是否对.电流波型?也是判断的关键.次级波型应该能测,用10:1的探头,正常的话应该是+-300V,现在看来它不对称,所以在各个电容上电压不对,那引起不对称的原因,也要看MOS管的电流波型.你串的电感拿掉了没有,这也会引起电压不正常.UF4007可串两个,应相信它而不信硅粒子.你量的电压是用什么表量的,表的内阻对结果影响很大,交流电压就更不能说明什么了.用示波器测可信,但探头地线夹加在电容上也会引起不正常,要用差分测试法才可以.你的C2为什么加?C2不能用,因为有C3R6反馈到2脚,C2会短路这反馈.我要判断频率与电感量的情况,请你能把一些数据测到,你用的驱动是这图还是另一图,我以为这图好,把10Ω去掉.否则你的结果是什么情况下得到的就不清楚了.