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直流电源输出的电压尖峰怎么减小?

直流电源输出的电压尖峰怎么减小?
我的电源输出28V/300A,采用全桥逆变,变压器隔离,然后全桥整流.由于是硬开关,所以付边整流二极管的反向电压尖峰很大,影响到输出,满载时输出电压上有1.5V(峰峰值)电压尖峰.
很郁闷,想了很多办法,希望减小一点.
不知道国军标上是怎么规定这个电压尖峰的啊.还有用什么办法可以减小.
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shuyun
LV.6
2
2003-07-17 13:43
这么大的输出电流用硬开关设计很危险!!
且效率会很低!!
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menghen
LV.4
3
2003-07-17 13:51
应该问题不大
纹波大吗?
单纯的尖峰应该很好解决
1改变整流二极管的RC吸收的值
2改变变压器的绕法,减小漏感
3输出对机壳加共膜电容
4输出加共膜电感
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menghen
LV.4
4
2003-07-17 13:55
@shuyun
这么大的输出电流用硬开关设计很危险!!且效率会很低!!
好像不是吧?
现在这种低压大电流的的东西成熟产品以硬开关的居多,所见的用移相全桥的也仅是100A/48V
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2003-07-17 15:18
@menghen
应该问题不大纹波大吗?单纯的尖峰应该很好解决1改变整流二极管的RC吸收的值2改变变压器的绕法,减小漏感3输出对机壳加共膜电容4输出加共膜电感
问题很大啊,
1,RC吸收电路已经调整过了,每个二极管的吸收电容大到40nF,很少看见比这个更大的了.
2,因为输出/入电压差值很大,变压器原付边匝比很大,所以漏感难以减小.
3,第三个方法没试过,因为没有机壳,不知道和原边的地线之间加电容是否有效
4,由于输出线都很粗,共模电感不太好做,不过值得试试.
总的来说,谢谢啦,我会再试试的.
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董万华
LV.8
6
2003-07-17 19:37
@南京零电流
问题很大啊,1,RC吸收电路已经调整过了,每个二极管的吸收电容大到40nF,很少看见比这个更大的了.2,因为输出/入电压差值很大,变压器原付边匝比很大,所以漏感难以减小.3,第三个方法没试过,因为没有机壳,不知道和原边的地线之间加电容是否有效4,由于输出线都很粗,共模电感不太好做,不过值得试试.总的来说,谢谢啦,我会再试试的.
套磁环
+,-极并一起套几个磁环,前后并高频电容.类似EMI.
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2003-07-18 07:50
@董万华
套磁环+,-极并一起套几个磁环,前后并高频电容.类似EMI.
套过磁环了
已经套过磁环了,但效果还是不明显.因为电流特别大,所以磁环只能套一匝,不然就饱和了.电感量很小.
现在用的时两级LC滤波,应该说效果比磁环还好,但尖峰还是很大.
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2003-07-18 07:55
产生原因
我不知道为什么会产生这些电压尖峰,笼统的说是因为二极管关断时的反向过压引起的,更进一步说.是电路寄生电感引起的.但仔细分析一下好像寄生电感不会引起二极管的反向过压.请指教.
另外,是不是变压器漏感对这个影响很大呢?
我用的是超快二极管,但不是软恢复的,是不是这个东西出了问题?

请高手指教.
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2003-07-18 08:36
@menghen
应该问题不大纹波大吗?单纯的尖峰应该很好解决1改变整流二极管的RC吸收的值2改变变压器的绕法,减小漏感3输出对机壳加共膜电容4输出加共膜电感
我的吸收电路值
我采用的是7个100A二极管并联,因为结构原因,我是间隔着每两个二极管放一个吸收电路,吸收电容用了15uF,电阻5ohm5W,也就是说一组并联的二极管上加了45uF的电容.我觉得已经很大了.
是不是还可以加大,有没有前辈做过???
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ridgewang
LV.8
10
2003-07-21 11:22
@南京零电流
产生原因我不知道为什么会产生这些电压尖峰,笼统的说是因为二极管关断时的反向过压引起的,更进一步说.是电路寄生电感引起的.但仔细分析一下好像寄生电感不会引起二极管的反向过压.请指教.另外,是不是变压器漏感对这个影响很大呢?我用的是超快二极管,但不是软恢复的,是不是这个东西出了问题?请高手指教.
两点意见,仅供参考!
1、把你的输出电容全部换成锂电容,以彻底减小ESR值.如果还不行就进行下面的步骤
2、测出你的漏感,再用示波器观察你所说的尖峰处的震荡频率.算出你的分布电容.再根据你的电源工作频率在变压器初级插入相应电感,把你的开关设计成软开关.
3、根据本论坛中的LEO介绍的方法(一种变压器设计时估算漏感的较为简单的方法)重新饶制变压器.
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ridgewang
LV.8
11
2003-07-21 11:27
对此问题,我觉得有必要穷追猛打!
毕竟,在实际工作中,这个问题实在是太常见了.然而变压器的重新饶制实在是一件麻烦事情.我们能不能找到一种不重新饶制变压器解决它的办法呢?希望各位同仁献策!
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cmg
LV.9
12
2003-07-21 19:01
我来分析一下.
看到你加了很多吸收和输出滤波都没什么作用,那应该是EMI的问题,具体地说是共模干扰.
解决共模干扰一般是下面几种方法:
你的功率比较大,至少需要两级输入共模滤波,最后一级共模滤波的后面加两个Y1电容到机箱或输出地线.初次级地线间加Y1电容.变压器初次级间加屏蔽层接地.输出加共模电感,但你的线很粗,可让两线穿过一个高导磁率的磁环,磁环后面接一个电解.
目前基础上的解决方法试一下:用一层带导电胶的铜薄绕变压器磁心一圈,引线到初级地线.注意导电胶一定要紧紧的沾在磁心上面一圈后闭合.
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ridgewang
LV.8
13
2003-07-22 11:33
@cmg
我来分析一下.看到你加了很多吸收和输出滤波都没什么作用,那应该是EMI的问题,具体地说是共模干扰.解决共模干扰一般是下面几种方法:你的功率比较大,至少需要两级输入共模滤波,最后一级共模滤波的后面加两个Y1电容到机箱或输出地线.初次级地线间加Y1电容.变压器初次级间加屏蔽层接地.输出加共模电感,但你的线很粗,可让两线穿过一个高导磁率的磁环,磁环后面接一个电解.目前基础上的解决方法试一下:用一层带导电胶的铜薄绕变压器磁心一圈,引线到初级地线.注意导电胶一定要紧紧的沾在磁心上面一圈后闭合.
CMG,你能不能具体分析一下.
EMI(特别是共模干扰)能引起“付边整流二极管的反向电压尖峰很大,影响到输出,满载时输出电压上有1.5V(峰峰值)电压尖峰”吗?你有何理论根据?能不能把你的思路说一下,拜托你说说你是怎么建摸的?
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雪铁龙
LV.6
14
2003-07-22 15:21
這樣是否可以?
選擇電磁線圈抑制尖峰.此電感線圈不作儲能使用(代替DIODE的RC緩沖),選擇鐵芯材質需要注意:一定要有很好的飽和特性,在很小的磁場強度下立即飽和,只需在一段時間內有一定阻抗.由于它動作快,自動恢复作用,可以減小二极管反向恢复電流引起的尖峰.例如:非晶合金,超級坡莫合金.計算圈數公式為
N=(3XVXT)/(BXS)
V為外加至線圈的電壓(V)    T為DIODE反向恢复時間(S)  B鐵芯磁感應強度  S磁路截面
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major
LV.4
15
2003-07-22 15:23
我的一个经验不知道有无帮助.
几年前我给一个客户做通讯电源,当时有一个问题也是输出上尖峰电压大.我开始也是针对噪音去解决,手法和各位的方法也差不多,可整整干了一夜就是不行.后来凌晨的时候我无意中调整了一下控制环路,我记得是把一个0.1uF电容换作0.01uF就解决了.

也许毫无关系,仅作参考.希望你早日解决问题.
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2003-07-22 18:56
谢谢各位大侠,情况有所好转
我用十几个磁环并在一起,输出导线从同一端穿入,绕两匝后(测了一下,对共模信号的感值为2mH),再接了大概1.0u的X2电容,电压尖峰小多了.从1.5v降到600mv.
还有两个关于共模电容的问题,
1.用什么电容,
2.电容一端接着输出的负线,另一端接哪里呢,我是三相输入就整流,另一端是接三相的中线还是接整流后的负母线?
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cmg
LV.9
17
2003-07-23 21:53
@南京零电流
谢谢各位大侠,情况有所好转我用十几个磁环并在一起,输出导线从同一端穿入,绕两匝后(测了一下,对共模信号的感值为2mH),再接了大概1.0u的X2电容,电压尖峰小多了.从1.5v降到600mv.还有两个关于共模电容的问题,1.用什么电容,2.电容一端接着输出的负线,另一端接哪里呢,我是三相输入就整流,另一端是接三相的中线还是接整流后的负母线?
这充分说明了你的问题就是共模干扰.
用Y1电容,电容一端接输出地线,另一端接整流后的母线.
何不按我的方法改一下变压器.
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cmg
LV.9
18
2003-07-24 08:31
@ridgewang
CMG,你能不能具体分析一下.EMI(特别是共模干扰)能引起“付边整流二极管的反向电压尖峰很大,影响到输出,满载时输出电压上有1.5V(峰峰值)电压尖峰”吗?你有何理论根据?能不能把你的思路说一下,拜托你说说你是怎么建摸的?
稍微解释一下.
首先我没有说EMI会引起“付边整流二极管的反向电压尖峰”,但EMI会引起输出噪音,在示波器上会看到一些不固定的尖峰在跳,当然可能是作者的EMI滤波设计不好,也可能是变压器产生的空间燥声.
至于理论解释要花费很长时间,我大概讲一下:首先你要理解EMI产生的机理,在开关电源中主要的燥声源有两个,一个是开关管的开关动作,一个是整流管的整流动作.由于一般开关管的电压变动大,所以它是主要的干扰源(电压源),变压器初次级间有杂散电容,所以干扰源(电压源)就会推一个电流到次级,当此电流没有回路(Y电容是主要回路)或回路阻抗很高时,就会在输出激起一个电压.以后我会在反激专题里面更详细的解释.
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cmg
LV.9
19
2003-07-24 08:40
@major
我的一个经验不知道有无帮助.几年前我给一个客户做通讯电源,当时有一个问题也是输出上尖峰电压大.我开始也是针对噪音去解决,手法和各位的方法也差不多,可整整干了一夜就是不行.后来凌晨的时候我无意中调整了一下控制环路,我记得是把一个0.1uF电容换作0.01uF就解决了.也许毫无关系,仅作参考.希望你早日解决问题.
你的问题应该是控制环路增益不够造成的.
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shuyun
LV.6
20
2003-07-24 08:58
@menghen
好像不是吧?现在这种低压大电流的的东西成熟产品以硬开关的居多,所见的用移相全桥的也仅是100A/48V
您能把主电路传上来吗?
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shuyun
LV.6
21
2003-07-24 10:28
@shuyun
您能把主电路传上来吗?
补充:
我以前曾设计过一台6KW的可调稳压电源, 也遇到过以上现象!
主电路原理:
           输入三相经可控硅整流后送入两全桥模块,再经其DC-DC变换,输出0-100V直流可调电压/80A,
前级为预调压,由KC09实现, 后级两模块同步工作采用PWM控制方式!
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xue007
LV.9
22
2003-08-24 23:11
尖峰
用谐振电源做好了
只有VP—P30MV
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qyqs
LV.4
23
2003-08-25 08:28
@cmg
稍微解释一下.首先我没有说EMI会引起“付边整流二极管的反向电压尖峰”,但EMI会引起输出噪音,在示波器上会看到一些不固定的尖峰在跳,当然可能是作者的EMI滤波设计不好,也可能是变压器产生的空间燥声.至于理论解释要花费很长时间,我大概讲一下:首先你要理解EMI产生的机理,在开关电源中主要的燥声源有两个,一个是开关管的开关动作,一个是整流管的整流动作.由于一般开关管的电压变动大,所以它是主要的干扰源(电压源),变压器初次级间有杂散电容,所以干扰源(电压源)就会推一个电流到次级,当此电流没有回路(Y电容是主要回路)或回路阻抗很高时,就会在输出激起一个电压.以后我会在反激专题里面更详细的解释.
高!
我现在碰到的问题也差不多!确实是共摸干扰.这主要是开关噪声、PCB布板、所用磁芯结构引起.如果用300M的示波器,测量共模信号就会发现有很强的干扰!
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chenqq2000
LV.5
24
2003-08-25 11:33
@cmg
我来分析一下.看到你加了很多吸收和输出滤波都没什么作用,那应该是EMI的问题,具体地说是共模干扰.解决共模干扰一般是下面几种方法:你的功率比较大,至少需要两级输入共模滤波,最后一级共模滤波的后面加两个Y1电容到机箱或输出地线.初次级地线间加Y1电容.变压器初次级间加屏蔽层接地.输出加共模电感,但你的线很粗,可让两线穿过一个高导磁率的磁环,磁环后面接一个电解.目前基础上的解决方法试一下:用一层带导电胶的铜薄绕变压器磁心一圈,引线到初级地线.注意导电胶一定要紧紧的沾在磁心上面一圈后闭合.
请教CMG:
\\\\\\\"输出加共模电感”你这里与共莫电感配套的Y电容是否可以不要呢?
  在小功率电源中,通常把散热器联到初级地,变压器院副边地再用一个Y电容连接,副边共莫电感前不再使用Y电容,这样对滤共莫效果是否会差一些?
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annd
LV.5
25
2003-08-25 23:27
@cmg
这充分说明了你的问题就是共模干扰.用Y1电容,电容一端接输出地线,另一端接整流后的母线.何不按我的方法改一下变压器.
我的看法
我看了你很多贴子,你确实是个电源高手,很多问题想请教你,大功率电源和小功率电源最根本的区别在于变压器的矛盾上,小电源变压器的方法不适应大电源变压器.小变压器线径和大变压器的线径能一样吗?它们的阻值能一样吗?Q值跟它的关系?分布电感和分布电容振荡的幅值和Q值又是一个什么关系?变压器串一个很小的电阻看看它的效果什么都明白了.所以根本问题还是要在变压器上下功夫.
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cmg
LV.9
26
2003-08-26 08:45
@annd
我的看法我看了你很多贴子,你确实是个电源高手,很多问题想请教你,大功率电源和小功率电源最根本的区别在于变压器的矛盾上,小电源变压器的方法不适应大电源变压器.小变压器线径和大变压器的线径能一样吗?它们的阻值能一样吗?Q值跟它的关系?分布电感和分布电容振荡的幅值和Q值又是一个什么关系?变压器串一个很小的电阻看看它的效果什么都明白了.所以根本问题还是要在变压器上下功夫.
变压器只是问题的一个方面.
当然是很重要的一个方面,但不是全部.
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呆头鹅
LV.7
27
2003-08-26 11:36
这么大的电流,要很注意结构
有一建议是我在另一军品用的,变压器副边不直接并联,分别整流后在电感前并联,这样可以减小高频脉动电流所包含的面积,不要靠共模环,他有效,但不是根本
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