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未解决

推挽型开关电源mos管漏源电压波形畸变

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andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-5 09:38:40
10问答币
我尝试做了一个推挽型的开关电源,电路焊接好后,测量mos管漏源端的电压波形,发现其顶部有波浪装下凹,调试了好久,都没有发现导致这种状况发生的原因,我是个新手,请各位前辈帮帮忙!
该电路,输入4.5V,输出24V,额定负载2A;我在输入端加1000uF的滤波电容,输出加700uH和1000uF的LC滤波,变压器变比为12.


xkw1cn
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  • 2011-1-5 10:09:18
 
图挂了!
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-5 12:53:58
 
将图片粘贴到画图板里,然后另存为JPEG格式,就可以上传了。
xkw1cn
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  • 2011-1-5 13:10:44
 
fanyucheng12345
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副总工程师
  • 2011-1-5 14:31:21
 
我发现我这里什么图片都看不了了,也不知道是怎么回事.
xkw1cn
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  • 2011-1-5 14:33:20
 
上面这贴里的图也看不到?
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-7 13:52:59
 

终于可以上传图片了,请各位前辈帮忙看看问题出在哪了!
xkw1cn
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  • 2011-1-8 01:25:49
 
给个原理图看看。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-9 12:33:25
 
以下是我的原理图,请前辈指教!
Preston
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副总工程师
  • 2011-1-9 12:45:05
 
功率管怎么放在正了呢。。。
俩功率管不共地,驱动要复杂多了。
功率管的RCD吸收参数也不合适吧。。。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-9 13:31:07
 
谢谢前辈指导!我在看推挽式开关电源的相关资料时,发现开关管的位置有放在正的也有放在负的,以为这两种都可以,不知他们有什么区别呢;我用的PWM芯片是SG3525,可以直接驱动该电路吗;还有就是关于RCD吸收参数的设计,能否介绍一些方法呢?望前辈不吝赐教!
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2011-1-9 13:36:34
 
放在正或负从拓扑上是一样的,但是放在负的话两个功率管是共地的,3525可以直接驱动。如果放在正,两个功率管的S都是浮地的,直接驱动恐怕不合适。
RCD是有必要才加,没必要不加。IR3205的耐压好象是50V吧(记不太清了),那么RCD把尖峰吸收到30-40V就足够了。再加大电容只能增加损耗,意义不大了。你选了0.1uF的电容,我估计应该不需要这么大。这个也和你的变压器设计和工艺有关系了。

另外,我不是前辈,可能我从业时间还没你长。。。惭愧。。。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-9 20:31:56
 
呵呵,这方面你知道的比我多呀~
liu100149
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高级工程师
  • 2011-9-29 17:26:27
  • 倒数5
 
我做了个推挽驱动三极管的电路 ,Q1和Q2用的是MOS管
蓝色为3525的输出波形,黄色的为Q3或Q4的BE波形,现在的问题就是小占空比的时候波形振荡了,不是怎么回事,表帮我解答一下。
sunmon2013
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高级工程师
  • 2015-12-7 21:20:40
  • 倒数3
 
走线太细了
xkw1cn
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  • 2011-1-9 12:55:19
 
楼主:看看这文章,改下你的图。
SW.doc
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-9 13:34:43
 
前辈您好!看了您那份文章我还是比较困惑,不知开关管放在电源正端和负端的区别是什么,请您不吝赐教!
後會絠萋
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  • 2011-1-9 18:25:02
 
楼主,能不能把整个图发上来看看?
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-9 20:29:55
 
我目前只是在开环状态下测试这个推挽型开关电源其他部分就只有个用SG3525做的PWM发生器了,见下图
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-10 08:16:42
 
你用3525输出的信号不做隔离直接驱动两个放在高端的MOS管,MOS管的开关状态是不正常的。
xkw1cn
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  • 2011-1-9 18:42:35
 
NMOSFET开的条件是G比S的电压高;这就是高/低边放置MOSFET的区别。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-9 20:30:54
 
好的,明天我将电路改一下,看看波形是否正确~
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-10 21:01:19
 
我今天将MOS管的位置改到了低端,可是漏源极的波形还是没有变化,变压器也换过几个了,前端的滤波电容值也从1000uF改到100uF了,都没有效果,真不知问题出在哪了!
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-10 21:32:23
 
1、前端的滤波电容一定选用高频低ESR的。
2、前端的滤波电容一定要接在最靠近变压器的位置。
3、如果考虑了以上两点还是不行,请提供PCB图
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 12:42:07
 
嗯,我前端的滤波电容选得是红宝石的YXF系列,应该是高频低ESR的,滤波电容我选用多个并联的形式,另外我外加正负15V电源个板子IC供电,外加电源和输入共地,不知可以否?下图是我的PCB,请前辈指教!
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-11 13:13:43
 
布线不好,别的不说,输入这么大的电流在MOS管位置的走线那么细而且走线那么长却没有就近放置电容。测量3个点波形看看
1、输入第一个滤波电容上的电压波形
2、输入最后一个滤波电容上的电压波形
3、任意一个MOS管的VDS波形。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 13:52:06
 
我测了,前辈说的三个点的波形,如下图,不明白为什么电压会有那么大的波动,我该怎么办呢?请前辈指教!
最上面的是第一个滤波电容的电压波形(五小格为1V),第二个为最后一个滤波电容上的电压波形(五小格为1V),第三个为MOS管Vds的波形(五小格为5V)
fanren1
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高级工程师
  • 2015-12-7 17:39:44
  • 倒数4
 
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-12 13:22:12
 
在每个管子的S脚,对变压器输入高端(变压器左边中间两个脚)每个管子加一个高性能的高频电容看看波形的变化如何?
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-12 21:27:39
 
哦,好的,这个电容一般去多大呢?
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-12 21:38:00
 
具体多大要根据实际情况来,一般UF左右就够了吧,你先并联上一个看看波形的变化。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-12 22:07:28
 
好的,谢谢前辈了,明天我试试。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-13 13:41:36
 
我按前辈的方法加电容了,波形略有改变,但改善不是很明显,波形如下


并接1uF电容,Vds波形


并接10uF电容


并接2个1uF电容


并接0.1uF电容
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-10 21:45:39
 
能不能把驱动信号波形一起显示出来?
说实话我没看明白你的波形,不清楚哪一段对应着哪一只晶体管导通
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-10 21:52:50
 
每个波形电平为零的时候对应该MOS管开通,震荡的时候对应另一个MOS管开通,也就是说震荡发生在零一个管子开通的时候,怀疑是从原边抽电流的时候造成的母线电压震荡,楼主可以在不做任何更改的情况下测量一下母线电压,应该不是稳定的直流了,同样如果降低副边功率,震荡应该会减弱。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-10 22:13:26
 
他的原始电路中,晶体管是接在电源正端的,除非波形是被反相过的,否则晶体管开启应该是高电平才对啊。
电路中又没有对地钳位的元器件,没道理高端晶体管导通,另一边刚好输出地电平电压。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-10 22:18:14
 
他测量时的MOS管的DS波形,而不是MOS关的D对地的波形。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-10 22:22:09
 
那相位仍然不对啊,晶体管断开的时候,S端相对于D端应该是负电压才对。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-11 08:18:59
 
谁知道楼主是如何测量的啊,既然说是DS波形,我一般都是认为以S为参考测量D端,按照楼主将MOS管接到高端利用3525输出直接驱动本身就是错误的,不过后面楼主又说了,将MOS管移到下端,波形仍然一样,因此我才有前面的回复,认为是布局的问题。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-10 22:23:15
 
这儿有两路型号,你不会告诉我他是用差分探头测量的以S端为参考点的信号吧?
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 12:50:36
 
嗯,我是用带隔离的示波器测量的,D为正,S为负。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 12:46:34
 
嗯,正如前辈所说,我测了母线电压的波形,如下图所示,那么应该怎么克服这种震荡呢?
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-11 13:04:25
 
两个波形分别是什么?那个是母线电压波形?怎么还有到零的?看不出来地在哪里,没格又是多少伏?多少给解释解释吧?呵呵。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 13:53:03
 
请前辈看上面的波形!
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-11 13:19:41
 
最好把驱动波形加上,哪怕手画一个,时间对齐就好了。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 13:54:26
 
嗯,好的,我把驱动波形和两个mos管的Vds波形放在一起测了一下,如下图所示,请前辈指教!
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-11 14:41:02
 
你的变压器初级圈数是不是绕的很多?感觉似乎是两个初级绕组之间漏感特别大
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-11 14:49:30
 
因为你这儿输入电压很低,你试试两个初级绕组双线并绕,甚至可以绞合在一起再绕,这样两个绕组之间漏感可以尽量小。
推挽式变换器有一个问题,没有专门的磁通复位回路,如果两个初级线圈之间的耦合度高,复位磁通可以由另一个绕组提供。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 17:15:32
 
变压器两个初级双线并绕,是怎样的一种绕法呢,我一直搞不明白,这样的话他们同名端会是怎样呢?
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 17:12:53
 
我的变压器原边线圈为两匝,副边线圈为40匝,变压器是先绕副边N3的40匝,再绕原边N1的两匝,接着绕原边N2的两匝,再绕副边N4的40匝。由于原边电流较大我采用0.632mm的铜线七根并绕的,副边用单根的o.556mm绕制的。不知这样可否?
YTDFWANGWEI
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  • 2011-1-11 17:16:59
 
前面所有的波形是在多少负载的情况下测试的,是不是重载,轻载情况下波形如何?
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-11 17:20:04
 
我是用50欧的水泥电阻做负载的,通过改变PWM的占空比,输出电压从小到大改变,波形都是这种情况的。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-11 18:07:35
 
圈数太少也容易出现漏感很大的。
双线并绕,就是把N2绕在N1的间隔里面,这是因为你这儿圈数实在很少,双线并绕一般绕法是用两根导线并在一起同时绕。为了更进一步减小漏感,你可以把两个导线先绞合在一起,就像麻绳那样。
双线并绕,或者绞合线,头和头是同名端,尾和尾是同名端。对于推挽变压器来说,1号线的尾和2号线的头连在一起,做中间点,1号线的头和2号线的尾分别接晶体管。

最后,两圈是不是有点少?你可以考虑双线并绕,在骨架上平绕绕满一层,这种绕法大概效果会比较好。双绞线绕一层也是可以的。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-12 21:30:32
 
好的,谢谢前辈指导,因为我匝数比比较大,原边匝数不能太多,原边是7根线并绕,这样应该很难在并绕吧!改用铜皮不知会好些否?
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-12 21:53:58
 
按你的描述,两组线圈之间的漏感太大的可能性更大了。

那就把N1和N2交叉l就行了啊,14根线一起绕,1、3、5……做N1,2、4、6……做N2,不过线太多不太好绕。
也可以:双线绕两圈,记做1a、1b;再同样绕两圈,记做2a、2b;……一共绕7组,每组的a、b分别并联起来用作初级的两个绕组。
总之,加强两个线圈之间的耦合应该对你的波形有很大的改善。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-12 22:06:25
 
好的,谢谢前辈指导,明天我这样绕试试。如果我把原边一个绕组短路,测另外一个绕组电感,这样的值是否为他们间的漏感呢?
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-12 22:30:46
 
是的
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-13 13:33:10
 
嗯,我按照这样测的电感,用的是电桥,值为-2.7uH,也就是很小了,这样的话原边两绕组间的漏感应该是很小了才多呀,原因应该就不是前辈所说的那样了?
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-1-13 13:47:35
 
2.7是什么?漏感吗?绕组电感又是多少?
关键是两个电感的比例,或者说耦合度。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-13 15:52:04
 
电桥显示的值是-2,7uH,一般电感值接近于零时电桥读数为负值吧,因此可以认为漏感几乎为零,绕组电感是11.17uH呢?
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-13 16:26:07
 
汗!你的电桥是不是精度有点太差了?居然-2.7都出来了。
没办法测量的话,不妨重做一个变压器试试。
xkw1cn
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版主
  • 2011-1-13 16:30:14
 
估计没校零
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-13 20:09:58
  • 倒数10
 
呵呵,好的 ~
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-18 08:46:08
  • 倒数9
 
我换了变压器的绕制方法,波形基本没有改变,现在观察变压器原边中心抽头处的电流波形,发现不是成锯齿状,而是如下图,不知问题出在哪了?

cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-18 13:18:54
  • 倒数7
 
光有这个波形,大概谁也看不明白。
上波形的时候,最好有一个参考波形,比如一路栅极驱动波形。
cdzx11
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总工程师
  • 2011-1-18 13:17:12
  • 倒数8
 
你这东西24V 2A——48W?
那初级电流就有接近10A了,初级阻抗太低了,的确不是太很好做。
你这样的东西不限要求很高的,一定要保证MOS管和变压器足够接近。一方面漏极到变压器的引线尽量短,更重要的是一定要保证源级和变压器抽头足够近,然后在这儿就近接滤波电容,滤波电容的两端分别要尽量接近变压器抽头和晶体管源级,否则无法吸收这么大的电流纹波。
你这东西虽然简单,但对工艺的要求实在不低。
变压器、布线两个方面有一点问题都不行。
andy_kinte
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本网技师
  • 2011-1-19 13:43:57
  • 倒数6
 
嗯,初级电流是有10A了,按照前辈的要求我再改改看,谢谢!
谁与争风
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高级工程师
  • 2016-3-23 09:48:33
  • 倒数2
 
改完之后的情形给大家分享一下
suoluo
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本网技师
最新回复
  • 2019-7-29 11:24:56
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改后解决了没?您倒是分享个啊。

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