半桥逆变电路振荡问题求救
*一种常规的半桥逆变电路(带隔直耦合电容和吸收回路):
上下桥开关管:MOSFET.IRF840(500V/8A)
工作频率:80KHz
高频变压器磁芯:EE42(原副边都为20匝)
直流输入:0-200V
上下桥电容:100uF
*问题: 在主开关管关断(开通时波形正常,上升沿较陡)时,由于高频变压器原边和电路上的电容(主要是开关管的源漏极间电容)发生了衰减振荡;振幅较高,振荡波形覆盖了整个上下桥的死区.
*试过的方法:
1.改变工作频率:1KHz到100KHz,未改观
2.改变匝数:2-30,衰减振荡频率会改变,但还是不大
3.加重负载(1A),升高输入电压,也未改观
4.去掉反并MOSFET的外接二极管,然后分别在上下桥MOSFET串入一个二极管,
* 变压器副边接几百欧姆电阻,不管输入电压多高,波形正常.
* 但是一接几十K的电阻,或容性负载.波形还是老样子.
*我是在设计高压高频电路,变压器副边要接倍压整流电路,因此相当于容性负载.
而这振荡问题不知如何解决.
求教各位高手.多谢啦!
半桥逆变电路振荡问题求救
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@shuyun
您好!能画张相关的波形图供大家分析吗?
波形图
波形图有点简单,多包涵.
主要是高频脉冲变压器的下降沿处理问题,
但是副边是容性负载,而且电流非常小(最多十几mA).
这就不太好处理,
原边电感增大后,下降沿变缓,频率降低,覆盖了整个死区时间
降低电感(2匝),振荡频率是上升了,但还是同主电路工作频率相差不大,而且幅度也较大.
我现在在怀疑是不是磁芯(E42)有问题,咳
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/0/1057034078.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
波形图有点简单,多包涵.
主要是高频脉冲变压器的下降沿处理问题,
但是副边是容性负载,而且电流非常小(最多十几mA).
这就不太好处理,
原边电感增大后,下降沿变缓,频率降低,覆盖了整个死区时间
降低电感(2匝),振荡频率是上升了,但还是同主电路工作频率相差不大,而且幅度也较大.
我现在在怀疑是不是磁芯(E42)有问题,咳
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/0/1057034078.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);"> 0
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@lp463
波形图波形图有点简单,多包涵.主要是高频脉冲变压器的下降沿处理问题,但是副边是容性负载,而且电流非常小(最多十几mA).这就不太好处理,原边电感增大后,下降沿变缓,频率降低,覆盖了整个死区时间降低电感(2匝),振荡频率是上升了,但还是同主电路工作频率相差不大,而且幅度也较大.我现在在怀疑是不是磁芯(E42)有问题,咳[图片]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){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057034078.bmp');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
负载轻
负载轻的时候波形时这样的,
简单起见,可稍微加一点假负载.
负载轻的时候波形时这样的,
简单起见,可稍微加一点假负载.
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@乞力马扎罗的雪
要考虑到升压变压器的特殊性高变比的升压变压器的分布参数对电路的影响非常大.不知道你测过你的变压器的漏感和分布电容没有?另外,倍压整流电路的等效情况同一般的开关电源的分析不一样,既不是恒压源也不是恒流源.事实上,漏感会和次级分布电容、倍压电容形成多谐振.这时PWM控制方式在一定范围内已经失效.由于负载相当于容性,所以开关频率一般不高,否则开关管上的峰值电流会很大.
谢谢
你说得很对.
但我没测过漏感和分布电容,如何测?但我想漏感会比较小的,因为耦合度还是比较好,而且高频振荡的毛刺很少.
其次,倍压整流电路的等效情况如何分析?好像很少有文献和书籍对这方面深入的.
还有,我将开关频率降到1k也没明显的效果.
最后,我想向您请教一下:我该采取什么比较有效的措施(在pwm硬开通基础上).
感谢您,也感谢大家对我的积极帮助!
你说得很对.
但我没测过漏感和分布电容,如何测?但我想漏感会比较小的,因为耦合度还是比较好,而且高频振荡的毛刺很少.
其次,倍压整流电路的等效情况如何分析?好像很少有文献和书籍对这方面深入的.
还有,我将开关频率降到1k也没明显的效果.
最后,我想向您请教一下:我该采取什么比较有效的措施(在pwm硬开通基础上).
感谢您,也感谢大家对我的积极帮助!
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@lp463
谢谢你说得很对.但我没测过漏感和分布电容,如何测?但我想漏感会比较小的,因为耦合度还是比较好,而且高频振荡的毛刺很少.其次,倍压整流电路的等效情况如何分析?好像很少有文献和书籍对这方面深入的.还有,我将开关频率降到1k也没明显的效果.最后,我想向您请教一下:我该采取什么比较有效的措施(在pwm硬开通基础上).感谢您,也感谢大家对我的积极帮助!
希望对你有用.
变压器的初级和次级都有漏感和分布电容,但对于高升压比的变压器来说,初级匝数少,而且不采用三名治绕法,初级一般绕的接近磁芯.所以,一般认为初级的漏感和分布电容可以忽略,主要考虑次级的漏感和分布电容.如果变压器的励磁电感较大,可以将初级短路,此时从次级测到的电感是次级漏感.注意,如果次级的圈数比较多,要考虑导线的电阻的影响,把测试频率设高一点(>5k),此时测到的漏感比较真实.分布电容的测量主要是利用励磁电感和分布电容的并联谐振来完成的.当发生并联谐振时,阻抗最大,由此时的频率和励磁电感可以算出分布电容.这些分布参数在做变压器的厂家都有仪器可以测量,你可以请他们帮忙.
倍压整流的等效分析比较困难,我个人认为稳态时可以等效为一个电压源和一个电容的串联.但此电容的容量受多种因素影响,无法确定.
考虑倍压整流的特殊性,一般高压电源的控制采用固定频率、固定占空比,调节输入端电源电压的办法来控制输出电压.
变压器的初级和次级都有漏感和分布电容,但对于高升压比的变压器来说,初级匝数少,而且不采用三名治绕法,初级一般绕的接近磁芯.所以,一般认为初级的漏感和分布电容可以忽略,主要考虑次级的漏感和分布电容.如果变压器的励磁电感较大,可以将初级短路,此时从次级测到的电感是次级漏感.注意,如果次级的圈数比较多,要考虑导线的电阻的影响,把测试频率设高一点(>5k),此时测到的漏感比较真实.分布电容的测量主要是利用励磁电感和分布电容的并联谐振来完成的.当发生并联谐振时,阻抗最大,由此时的频率和励磁电感可以算出分布电容.这些分布参数在做变压器的厂家都有仪器可以测量,你可以请他们帮忙.
倍压整流的等效分析比较困难,我个人认为稳态时可以等效为一个电压源和一个电容的串联.但此电容的容量受多种因素影响,无法确定.
考虑倍压整流的特殊性,一般高压电源的控制采用固定频率、固定占空比,调节输入端电源电压的办法来控制输出电压.
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@乞力马扎罗的雪
希望对你有用.变压器的初级和次级都有漏感和分布电容,但对于高升压比的变压器来说,初级匝数少,而且不采用三名治绕法,初级一般绕的接近磁芯.所以,一般认为初级的漏感和分布电容可以忽略,主要考虑次级的漏感和分布电容.如果变压器的励磁电感较大,可以将初级短路,此时从次级测到的电感是次级漏感.注意,如果次级的圈数比较多,要考虑导线的电阻的影响,把测试频率设高一点(>5k),此时测到的漏感比较真实.分布电容的测量主要是利用励磁电感和分布电容的并联谐振来完成的.当发生并联谐振时,阻抗最大,由此时的频率和励磁电感可以算出分布电容.这些分布参数在做变压器的厂家都有仪器可以测量,你可以请他们帮忙.倍压整流的等效分析比较困难,我个人认为稳态时可以等效为一个电压源和一个电容的串联.但此电容的容量受多种因素影响,无法确定.考虑倍压整流的特殊性,一般高压电源的控制采用固定频率、固定占空比,调节输入端电源电压的办法来控制输出电压.
同意您的看法!
做个实验:在主变压器的两端并一个小容量的高压瓷片电容试试!
做个实验:在主变压器的两端并一个小容量的高压瓷片电容试试!
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@乞力马扎罗的雪
当然不行!在主变压器的两端并一个电容等于增加变压器的分布电容,怎么可能对电路的性能有改善呢!在设计高频高压电源时,一定要从各方面减小变压器的分布电容,或者将分布电容作为一个谐振元件加以利用,这样才能改善电路的性能.另外,由于倍压整流电路相当于容性负载,所以你所说的震荡恐怕是无法彻底消除的.在变压器初级串联一个电感或许可以改善,但具体的电感量要根据变压器的参数来决定.
您好!您所说的方法我曾设计过!(串联谐振)
串一个电感后,我们不能再用普通的方法进行等效及分析! 可分为以下几个阶段分析其工作过程:
1.Fs小于1/2Fr时, 变压器为电流断续工作方式,主开关管为零电流开通,零电流/零电压关断
2.1/2Fr小于Fs小于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压关断, 但开通是硬开通
3.Fs大于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压开通, 但关断是硬关断
Fs是主开关频率 Fr是串联谐振电感与串联谐振电容的谐振频率
我设计的是第二种状态! 其它元器件无明显温升但谐振电感温度较高!
技术参数: Pout: 1.25KW Vout: DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
串一个电感后,我们不能再用普通的方法进行等效及分析! 可分为以下几个阶段分析其工作过程:
1.Fs小于1/2Fr时, 变压器为电流断续工作方式,主开关管为零电流开通,零电流/零电压关断
2.1/2Fr小于Fs小于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压关断, 但开通是硬开通
3.Fs大于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压开通, 但关断是硬关断
Fs是主开关频率 Fr是串联谐振电感与串联谐振电容的谐振频率
我设计的是第二种状态! 其它元器件无明显温升但谐振电感温度较高!
技术参数: Pout: 1.25KW Vout: DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
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@乞力马扎罗的雪
当然不行!在主变压器的两端并一个电容等于增加变压器的分布电容,怎么可能对电路的性能有改善呢!在设计高频高压电源时,一定要从各方面减小变压器的分布电容,或者将分布电容作为一个谐振元件加以利用,这样才能改善电路的性能.另外,由于倍压整流电路相当于容性负载,所以你所说的震荡恐怕是无法彻底消除的.在变压器初级串联一个电感或许可以改善,但具体的电感量要根据变压器的参数来决定.
您好!您说的是串联谐振电路!
串一个电感后,我们不能再用普通的方法进行等效及分析! 可分为以下几个阶段分析其工作过程:
1.Fs小于1/2Fr时, 变压器为电流断续工作方式,主开关管为零电流开通,零电流/零电压关断
2.1/2Fr小于Fs小于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压关断, 但开通是硬开通
3.Fs大于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压开通, 但关断是硬关断
Fs是主开关频率 Fr是串联谐振电感与串联谐振电容的谐振频率
我设计的是第二种状态! 其它元器件无明显温升但谐振电感温度较高!
技术参数: Pout: 1.25KW Vout: DC300V -- DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
请参考 直流开关电源的软开关技术 一书!!
串一个电感后,我们不能再用普通的方法进行等效及分析! 可分为以下几个阶段分析其工作过程:
1.Fs小于1/2Fr时, 变压器为电流断续工作方式,主开关管为零电流开通,零电流/零电压关断
2.1/2Fr小于Fs小于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压关断, 但开通是硬开通
3.Fs大于Fr时, 变压器为电流连续工作方式, 主开关管为零电流/零电压开通, 但关断是硬关断
Fs是主开关频率 Fr是串联谐振电感与串联谐振电容的谐振频率
我设计的是第二种状态! 其它元器件无明显温升但谐振电感温度较高!
技术参数: Pout: 1.25KW Vout: DC300V -- DC2500V Iout: 500mA Fs: 40K
请参考 直流开关电源的软开关技术 一书!!
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@shuyun
您好!您说的是串联谐振电路!串一个电感后,我们不能再用普通的方法进行等效及分析!可分为以下几个阶段分析其工作过程:1.Fs小于1/2Fr时,变压器为电流断续工作方式,主开关管为零电流开通,零电流/零电压关断2.1/2Fr小于Fs小于Fr时,变压器为电流连续工作方式,主开关管为零电流/零电压关断,但开通是硬开通3.Fs大于Fr时,变压器为电流连续工作方式,主开关管为零电流/零电压开通,但关断是硬关断Fs是主开关频率 Fr是串联谐振电感与串联谐振电容的谐振频率 我设计的是第二种状态!其它元器件无明显温升但谐振电感温度较高!技术参数: Pout:1.25KW Vout:DC300V--DC2500V Iout:500mA Fs:40K 请参考 直流开关电源的软开关技术 一书!!
对开关电源的分析,一定把条件看清楚!!
的确,你对串联谐振的的结论给的没错,这已经是许多文献,包括阮新波的《直流开关电源的软开关技术》一书明确给出的结论了,这些结论得到的条件之一是变压器次级整流后的电路等效为电压源.
在此处,绝对不能简单的按照串联谐振的电路照葫芦画瓢.请看清最初的帖子,变压器次级需要采用倍压整流.这时,倍压整流的等效电路不能等效为电压源!!
同时请注意,变压器的等效模型别搞错了,特别是分布元件的位置.
还要再次强调,倍压整流的分析不能等同于常规开关电源的整流电路!对于输出电压为2500V的电路,我想还是采用的普通全桥整流吧.
我做的电源采用倍压整流,市电输入,输出电压为100KV--300KV,10mA,开关频率25KHz.
的确,你对串联谐振的的结论给的没错,这已经是许多文献,包括阮新波的《直流开关电源的软开关技术》一书明确给出的结论了,这些结论得到的条件之一是变压器次级整流后的电路等效为电压源.
在此处,绝对不能简单的按照串联谐振的电路照葫芦画瓢.请看清最初的帖子,变压器次级需要采用倍压整流.这时,倍压整流的等效电路不能等效为电压源!!
同时请注意,变压器的等效模型别搞错了,特别是分布元件的位置.
还要再次强调,倍压整流的分析不能等同于常规开关电源的整流电路!对于输出电压为2500V的电路,我想还是采用的普通全桥整流吧.
我做的电源采用倍压整流,市电输入,输出电压为100KV--300KV,10mA,开关频率25KHz.
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@乞力马扎罗的雪
对开关电源的分析,一定把条件看清楚!!的确,你对串联谐振的的结论给的没错,这已经是许多文献,包括阮新波的《直流开关电源的软开关技术》一书明确给出的结论了,这些结论得到的条件之一是变压器次级整流后的电路等效为电压源.在此处,绝对不能简单的按照串联谐振的电路照葫芦画瓢.请看清最初的帖子,变压器次级需要采用倍压整流.这时,倍压整流的等效电路不能等效为电压源!!同时请注意,变压器的等效模型别搞错了,特别是分布元件的位置.还要再次强调,倍压整流的分析不能等同于常规开关电源的整流电路!对于输出电压为2500V的电路,我想还是采用的普通全桥整流吧.我做的电源采用倍压整流,市电输入,输出电压为100KV--300KV,10mA,开关频率25KHz.
能提供主电路模型吗?
我最喜欢研究高压电源! 也见过不少国外相关产品! 有些问题总很难解决! 您能替我解决吗?
我最喜欢研究高压电源! 也见过不少国外相关产品! 有些问题总很难解决! 您能替我解决吗?
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@乞力马扎罗的雪
对开关电源的分析,一定把条件看清楚!!的确,你对串联谐振的的结论给的没错,这已经是许多文献,包括阮新波的《直流开关电源的软开关技术》一书明确给出的结论了,这些结论得到的条件之一是变压器次级整流后的电路等效为电压源.在此处,绝对不能简单的按照串联谐振的电路照葫芦画瓢.请看清最初的帖子,变压器次级需要采用倍压整流.这时,倍压整流的等效电路不能等效为电压源!!同时请注意,变压器的等效模型别搞错了,特别是分布元件的位置.还要再次强调,倍压整流的分析不能等同于常规开关电源的整流电路!对于输出电压为2500V的电路,我想还是采用的普通全桥整流吧.我做的电源采用倍压整流,市电输入,输出电压为100KV--300KV,10mA,开关频率25KHz.
补充:您做过串联谐振的高压大功率开关电源吗?
请不要误会!
我只想找个真正的关于此方面的设计高手!
高频高压大功率开关电源的确是一个难题!!
请不要误会!
我只想找个真正的关于此方面的设计高手!
高频高压大功率开关电源的确是一个难题!!
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@乞力马扎罗的雪
对开关电源的分析,一定把条件看清楚!!的确,你对串联谐振的的结论给的没错,这已经是许多文献,包括阮新波的《直流开关电源的软开关技术》一书明确给出的结论了,这些结论得到的条件之一是变压器次级整流后的电路等效为电压源.在此处,绝对不能简单的按照串联谐振的电路照葫芦画瓢.请看清最初的帖子,变压器次级需要采用倍压整流.这时,倍压整流的等效电路不能等效为电压源!!同时请注意,变压器的等效模型别搞错了,特别是分布元件的位置.还要再次强调,倍压整流的分析不能等同于常规开关电源的整流电路!对于输出电压为2500V的电路,我想还是采用的普通全桥整流吧.我做的电源采用倍压整流,市电输入,输出电压为100KV--300KV,10mA,开关频率25KHz.
请教
您的电源主电路采用什么拓扑结构?
我现在在设计15kv/1mA的高压电源,考虑到电压高电流低,以及其他因素,采用了半桥结构.
但却碰到了此问题.好久没有进展.实在不行只有改主电路结构啦.
但还是不甘心!原则上应该可以做出来的.
您的电源主电路采用什么拓扑结构?
我现在在设计15kv/1mA的高压电源,考虑到电压高电流低,以及其他因素,采用了半桥结构.
但却碰到了此问题.好久没有进展.实在不行只有改主电路结构啦.
但还是不甘心!原则上应该可以做出来的.
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@乞力马扎罗的雪
对开关电源的分析,一定把条件看清楚!!的确,你对串联谐振的的结论给的没错,这已经是许多文献,包括阮新波的《直流开关电源的软开关技术》一书明确给出的结论了,这些结论得到的条件之一是变压器次级整流后的电路等效为电压源.在此处,绝对不能简单的按照串联谐振的电路照葫芦画瓢.请看清最初的帖子,变压器次级需要采用倍压整流.这时,倍压整流的等效电路不能等效为电压源!!同时请注意,变压器的等效模型别搞错了,特别是分布元件的位置.还要再次强调,倍压整流的分析不能等同于常规开关电源的整流电路!对于输出电压为2500V的电路,我想还是采用的普通全桥整流吧.我做的电源采用倍压整流,市电输入,输出电压为100KV--300KV,10mA,开关频率25KHz.
乞兄!!海纳百川,有容乃大!!!
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