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5000W推挽前级,调试一个月了,问题还在
时间:2018-09-12 09:02:17
实验室做一个逆变器平台,24V输入,交流220V输出。先前的版本前级采用全桥升压,后级全桥逆变。后来在论坛上看到了兴华能的贺岁版推挽前级,觉得布局精致,堪称工艺品。又想到前级低压输入,推挽结构确实有优势。于是决定参照布局做一款5000W推挽前级。板子采用3525控制,4个ETD49变压器,单个变压器功率最大1500W设计,4个变压器原边并联,副边串联,这样就解决了原来单个变压器实现困难的问题。具体结构见下图
问题主要就是:在整流二极管前有着很大的尖峰。下面是没有接输出滤波电感和输出滤波电容时变压器副边输出,也就是整流二极管前的波形:
输入电压20V,占空比30%左右时,出现这样的尖峰。图中波形衰减50倍,可以看到输出500V时,有1500V电压尖峰。由于尖峰太大,将输入改为15V,尖峰为1000V左右,形状基本一样,对应mos的Vds波形如下
后来加上了后级的滤波电路,电感800uh,电容两个470,波形好一点,但依然很不理想如下
于是就很郁闷了,这个尖峰和论坛里大家遇到的不是一个问题,大家遇到的都是漏感处,也就是关断时的漏感引起的尖峰,而我则是下一个管子开通时对另一个管子的尖峰。 论坛里由大师们在整流前串联谐振电容的,我也试了一下。串联上图所示一大堆,9个474、630V电容,波形没有一点改善。 后来,偶尔在整流二极管后就近接了一个CBB小电容,在占空比等于50%时,波形很好,具体见下图:
在这里就近加一个103的电容,50%占空比时,波形:
在这种情况下进行了3000W实验,效率89%,现在不怎么关注效率,先解决尖峰问题。但是这种情况下,真空比小于50%时,输出波形会出现严重畸变,还是占空比等于30%时,整流前波形如下:
如上图,黄色是PWM驱动,蓝色是变压器次级输出。可以看到,在死去时间内,变压器输出不为0.也就是说,在整流后加电容,只适合占空比等于50%(实际3525输出的49%)情况,其他情况波形畸变。 另外发现,虽然这个电容位于整流滤波电容处,但是对波形有很大影响,电容过大后直接类似于输出短路。这个问题有待解决。 由于要做闭环,上面的解决方案就放弃了,继续抑制尖峰。再尝试了老寿先生的谐振电容失败后,只能加吸收电路。如下图:
上图是输出电压波形,可以看到尖峰小了很多,仍然是衰减50倍,在400V多输出时,尖峰抑制在500多V,关键是在占空比等于30%时,波形没有畸变。 下面是占空比等于50%时整流前输出
下图是对应mos波形
上图是对应mos波形。尖峰不大,(衰减50倍) 这个方法可以抑制尖峰,但是吸收电阻发热严重,我用两个5W电阻并联,依然很烫。。。。。 论坛上好多人说推挽加全桥整流不宜闭环,如果开环的话,现在基本没问题了,但是闭环就真的做不了了??大家帮忙解决下,眼看就过年了。。。。
大家帮忙看看。调试一个月了,问题还是没有头绪,要是哪里我描述的不清楚可以随时提问。本人研一,接受各位的随意拍砖 ? 不要沉啊,说下变压器参数,原边电感17.5uh,漏感0.3uh ![]()
看来我还大你一届啊,惭愧啊。 那个尖峰是在mos开通时候的,漏感尖峰应该是在关断时候啊。我看你那个波形是在占空比50%时的,其他占空比可以吗?下面是我今天把吸收电路去掉,把后级滤波电感去掉,用最大占空比的波形
上面是变压器输出,接下来是mosVds
拉开看
前面那个尖因该是关断时漏感造成的尖峰吧。这是在1000W左右的波形,但是要是占空比小于50%的话,就不行了,看下面
另外你也是闭环吗? 不错
我这里都是带载的,1000w左右。我每个管子一个图腾柱驱动。你试过占空比不是50的情况吗? 估计我的这个机器不在50% 应该可以的,只不过因为两个EE55变压器 没有间隙 ,所以感量很大,开环估计母线将近450以上了对于H桥有点危险,,,没试过,管子只要耐压够,我估计是没有问题的。 高人,一语点中要害呀我发觉我的移相全桥DS波形正如你所说的暂开后在上下抖动哦。那重点是什么引起的呢?? 不懂,我刚开始也是(百思不得其解) 后来还是解决了。 因为我确定在空载的时候漏感不会引起尖峰,除非变压器做得很渣。 总结一下:你们驱动配置的问题。继续(卖关子) 自己动手丰衣足食,路才会走得更远,以后遇到问题也会思考。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 驱动波交越了 这个不是这样字的,是两个变压器的场馆同时开通的时候推动变压器,我没有测量两组的波形。所以波形不是互补的 是两个变压器的场馆同时开通的时候推动变压器?不明白,麻烦说得明白点好吗? 高手?我的逆变100W白炽灯负载还有370V6.3A是多少W的呢? 死区时间不够 死区时间解决不了问题的, 我从47R一直换到200R还是没有用。 ![]() 还没出来呢! 请问一下,你是用什么办法搞定的呢?我们现在也有这个问题,尖峰大用RC硬吸导致效率上不去。 搬张凳子看热闹! 总的来说,就是占空比50时,没有问题,占空比小时,就有二极管处的尖峰。我看好多人都说推挽大功率不能闭环,只能准闭环。是不是这样? 这句话才是本帖的精华 解决好了就是精华。解决不好就是瓶颈啊啊啊! 你们学校应该有很厉害的老师啊,赶紧开个研讨会,继续研究本科毕业设计做成这样已经很了不起了 我看你的图片,散热器上是6个to-220的二极管,4个247的。那6个二极管是全波整流吗?三个并? 全桥吧?放大看了下,最右边两个不是二极管,是吗? 都说了,是推挽了,那两个是辅助电源 da zhuan 应该发到逆变区里 麻烦楼主上个 占空比小于50%时(尖峰很高时) MOS管 Vgs 的上升沿放大的波形看看(像4帖回复中的第二张图那样)![]()
这个是保存下来的拉得最大的了。下午考试,明天再做实验 VGS的波形都这样了?这张是VDS的吧 如果确定是VGS的波形的话 那没有尖峰才是不正常的 哦,对。是Vds的。明天继续做实验。今晚就不去了… 等你好消息 提醒一下,你要做软谐振的话, 电路要开环,然后调节(谐振频率)与开关频率平衡时,能达到最大效率。 VGS波形很不好
2220W Vds
拉开
3032W Vds
昨天用示波器测量输出电压有误差,效率没那么高。今天用万用表测,2000w时效率93,3000W就89了。。。。。 今天还出现输入电解电容发热。现在开机就要加风扇啊 总之,波形还不是理想。上升沿和下降沿抖动还很厉害。,另外波头不平,震荡周期与串联电容有关。电容大,周期大,而且负载大,需要电容就大。。。 3000W效率93%。由于输入电源到板子的导线损耗,电源输出17V,到板子处已经16V了。200A时 还有加强SG3525的滤波如果加强滤波都没多大的效果那就处理一下地线干扰的问题。(注意)SG3525的地线不能和主板的地线断开! 为何不能断开?主板的地是功率地,干扰太大,隔离开不是干扰更小么? 上升沿和下降沿抖动可能是PCBLAYOUT的问题把?你处理地线看一下,你把SG3525的地线和主功率板的地线离远一点看一下 开环?50%? 是的 我也做了一个推挽的电源,闭环也有这个尖峰,TI官方的评估板也有这个尖峰,我就没管了,控制器是LM5030 开关频率最小100K?有点高。你多少功率 200K,磁芯用的RM7,输入18-30V,输出27V1.3A,也就是35W,目前满载效率89-91%左右,输出用的肖特基全桥整流,肖特基二极管很烫,需要加散热片,目前正在想办法提高效率 肖特基处有尖峰吗?那个尖峰会让肖特基很烫的。我之前就是,还坏管子有尖峰,由于体积限制,没有空间做阻容吸收,尖峰有120V左右,用的200V的肖特基,还没有坏管子
目前想提高效率,去掉尖峰 就是驱动电阻的原因? 汗。。。。明天再上图。还是值得研究的,就是,占空比不是50%时,输出基本上就是50%的样子 呵呵 你会想出来的 卖关子。。。。 请再看26帖 闭环要把输出的续流电感设计好 把你的驱动原理图放上来看看。光看波形怎么说明问题啊。。。。。 8050和8550图腾柱驱动一个mos,驱动电阻10R 中午上图
第一,我用的是MOS,应该大家都是用的MOS吧,用MOS磁偏就不那么严重了,第二,准谐振情况下初级电流由次级谐振电流决定的,我看了电流波形很好,每半个走期末,电流都下降为0,不会出现饱和大电流增大情况,以下有电流图。第三,规范布线了。其实这几天我也在思考这个问题,实际时并没有遇到磁偏,但是磁偏确实是要考虑的。
楼主在吗? 我做了个500W逆变器,前级驱动是也是3525 变压器是 EE42 3t+3T(12根)120t0.6的线 可以带载5个100W灯泡 前级管子发热很厉害!
问题是前级波形彻底失真
帮忙看下是那一部分出问题呢?
谢谢 |