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求助!!关于变压器分布电容和MOS管震荡问题!!

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锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-18 10:20:18
10问答币
各位前辈好!!!学生在学习反激开关电源的时候有些问题有一点搞不清楚有点糊涂了,在反激断续模式中,MOS管关断后漏感Llk会在mos上产生一个电压尖峰然后和mos管的Coss电容产生震荡,然后在副边电流降为零的时候励磁电感Lm和Coss震荡,但是我又看到说变压器层间电容是变压器的分布电容中对电路影响最重要的因素,因为这个电容会跟漏感在MOSFET开通于关闭的时候,产生振荡,从而加大MOSFET与次级Diode的电压应力,使EMC变差。请问他们之间不矛盾吧,是不是漏感是产生电压尖峰和震荡的主要因素,原边电感间的寄生电容只是次要因素有影响但是较小。还有个问题就是原边震荡与次边输出二极管电压应力的关系。希望各位前辈能给学生解惑,万分感谢!

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变压器漏感与Coss之间的震荡属于差模范畴,可通过吸收电路来解决;而变压器的分布电容造成的干扰属于共模干扰,对EMI影响非常大,吸收电路是解决不了的,一方面需要对变压器的绕制工艺进行优化来降低分布电容,另一方面,需要对变压器增加Y电容来解决。
qq441768
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LV2
本网技师
  • 2019-8-19 09:30:41
 
没有人理你  太真实
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-19 09:59:57
 
变压器漏感与Coss之间的震荡属于差模范畴,可通过吸收电路来解决;而变压器的分布电容造成的干扰属于共模干扰,对EMI影响非常大,吸收电路是解决不了的,一方面需要对变压器的绕制工艺进行优化来降低分布电容,另一方面,需要对变压器增加Y电容来解决。
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 10:16:03
 
万分感谢您的回复!!就是说它对EMI有影响,对原边的电压电流波形没有影响。那在mos关断后原边MOS管上的震荡会对输出二极管的电压波形产生影响吗?
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-19 10:25:30
 
VDS波形上的那个震荡恰恰就是在MOS关断时刻造成的,不是在开通时刻造成的。
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 10:35:09
 
您说的对,那在mos管关断后的lc震荡会通过变压器反射到副边去影响副边吗?
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-19 10:56:15
 
会影响到副边的,不过副边的震荡不都是原边耦合过来的,二极管的寄生电容与线路杂散电感也会产生震荡,所以,整流管也要吸收电路的。
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 11:01:12
 
您手边有反激断续模式输出二极管的波形吗?如果有的话 您方便贴上来让小弟看看吗?因为我刚学的开关电源只是做了仿真,还没开始做实验,想更直观的理解这个过程。
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-19 11:35:00
 
暂时手里没有存测试波形,导致副边整流管的尖峰主要是电流(二极管的方向恢复造成的,即di/dt),这个吸收参数要根据实际情况来调试出最佳的吸收参数,计算往往误差很大。
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 14:14:11
 
在反激断续模式下也会有输出二极管的反向恢复问题吗,并且这个尖峰是在mos管开通的时候出现吧。
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-19 14:46:14
 
DCM模式确实不存在反向恢复的问题,MOS开通时刻的电流波形尖峰不太好处理,主要由线路的寄生电容和寄生电感在MOS开通瞬间形成谐振,可以通过降低MOS的开通速度来降低此尖峰。
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 15:15:33
 
所以说就是上面第一张图的,dcm模式中副边输出二极管的电流iD震荡是mos开通时的震荡引起的。
greendot
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LV10
总工程师
  • 2019-8-19 16:00:29
 
iD震荡不是MOS关断引起的吗?
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 16:53:36
 
您说的对!我说反了
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-19 16:42:11
 
以DCM为例,MOS原边电流(Id)的尖峰包括三部分:尖峰1:MOS开通时刻,变压器的分布电容产生的;尖峰2:MOS关断时刻,变压器漏感、MOS管寄生电容(Cds)产生的谐振尖峰;尖峰3:整流二极管关断后,变压器漏感、励磁电感与Cds产生的谐振尖峰(由于此时谐振回路阻抗大,故尖峰不明显)

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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 16:55:03
 
这个过程讲的非常清楚谢谢您了!我还不太明白的是变压器初级侧寄生电容是怎么影响电路的,具体过程怎么样的。
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-19 19:34:32
 
这里的分布电容其实可以叫做等效电容,是变压器的杂散参数造成的,包括匝间电容、层间电容等分布电容,还有就是副边等效到原边的电容;MOS开通瞬间,原边电压通过变压器的等效电容(等效电容与变压器原边绕组并联关系),再通过MOS对地形成短路,这个就形成高的di/dt,就是原边电流的第一个尖峰。

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LV6
高级工程师
  • 2019-8-20 08:55:55
 
谢谢您!这个过程也清楚了!http://bbs.liuxuesk.com/forum. ... &fromuid=401461
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-20 09:06:19
 
还有个问题想问问您,反激式电路断续模式下,负载的大小对原副边电流电压的影响是什么样的,对于这个学生有点分析不明白。
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-20 09:44:04
 
可以根据公式或者波形了分析(DCM模式)
1、负载增加,占空比D上升,原边峰值电流上升,副边峰值电流同样上升,输出电流增大
2、负载增加,D上升,反射电压上升(Vor=Vin*D/(1-D))
负载减小,与上述相反。

锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-20 09:55:32
 
真的是非常感谢!!对于电阻负载来说,满载和半载要改变的是阻值大小吗(输出电压和功率额定的情况下)。
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-20 10:04:46
 
满载的阻值是半载的一半。

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锦衣夜食
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高级工程师
  • 2019-8-20 10:11:05
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好嘞 谢谢了 所以说满载半载说的是电流的大小跟功率无关 。
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-20 11:29:41
  • 倒数7
 
电流都增加了,怎么功率还不变了呢?
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-20 14:18:26
  • 倒数2
 
是学生糊涂了。
greendot
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总工程师
  • 2019-8-20 10:34:57
  • 倒数9
 
反射电压上升 ?
shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-20 11:27:51
  • 倒数8
 
请大师说说负载变化(加大)后,反射电压如何呢?
greendot
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总工程师
  • 2019-8-20 11:47:36
  • 倒数6
 
不变,Vo,匝比没变嘛。您那公式不对。(我不是大师啦。)
shao456
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副总工程师
  • 2019-8-20 12:00:59
  • 倒数5
 
Vin不变,Vo不变,D增大(负载增加),Vor不变的话,变压器如何维持伏秒平衡呢
greendot
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LV10
总工程师
  • 2019-8-20 12:22:40
  • 倒数4
 
DCM,从伏秒平衡可知,Vor = Vin*D/D2 ,D2是副边导通占空比,是负载的函数,D+D2<1 ,D大D2也大,Vor 不变。

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shao456
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-20 12:36:26
  • 倒数3
 
恩,是我疏忽了,没有考虑整流管关断早的问题,整流管关断后,Vor就为零了。
锦衣夜食
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2019-8-21 09:05:14
  • 倒数1
 
我把我在反激的疑惑都向前辈您请教请教吧,我一直搞不太懂RCD吸收电路和RCD钳位电路的区别,我看精通开关电源设计上写着 RCD吸收电路是全充全放 吸收电容C值很小,RCD钳位电路却不是 C值要比较大,那这个是用吸收电容C来钳位的吧,在仿真或实验中我们可以看到c上电压是随着开关导通关闭有个波动,c值越大波动越小,那这个钳位电路 钳位的是开关管上的电压吗?这个过程是怎样的呢?先谢谢前辈了
tennyni
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-19 18:55:18
 
DCM模式下,振荡分两部分
1,输入电压+副边反射电压+由漏感引起的尖峰
2,输入电压+由励磁电感和Mos管结电容的谐振所引起的自由振荡
CCM模式,振荡只有一部分
输入电压+副边反射电压+由漏感引起的尖峰

可以参考张兴柱老师的文献和讲座



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