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Boost恒流 led电源后级滤波电容爆炸问题(老化测试偶尔出现)

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xsmy
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LV3
助理工程师
  • 2018-3-30 09:45:09
最近做的一个太阳能路灯的升压恒流驱动板进行测试老化,发现老化机上电后两分钟内会偶尔出现一两个后级输出滤波电容爆炸的现象,经分析后仍不确定具体原因,贴出来请大家来帮忙分析下,特别感谢!
led驱动板功能如下:
采用stm32产生pwm(100Khz),利用输出电流反馈pid调节输出恒定电流,带pwm限幅(限制不大于80%),输出负载过流保护(3A)。
输出过压保护(50V),保护检测时间为5ms。正常使用环境输出电压不超过50V。有无负载检测功能,检测到电压超过50V立即关闭pwm输出,五秒后尝试pwm输出。
输出滤波电容: 47uf,耐压值100V。
老化环境:
输入30V直流(电流能力100A)。
老化时led驱动板设置输出电流750mA。
驱动板接电子负载。

升压部分电路图(红圈中为老化所爆电容):


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nc965
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版主
  • 2018-3-30 10:08:03
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控制漏洞,既然保护检测时间为5ms,就不能检测到电压超过50V立即关闭pwm输出。
5ms内可能有很多事情发生,超乎你的估计,建议控制在一个PWM周期内,也就是要逐波限流的意思,最大占空比(Ton)限制的意思。
此外,用stm32做LED驱动虽然奢华,但却可能为控制和保护引入低级错误,什么中断、复位、看门狗都可能程序跑飞,用这些功能做开关电源要慎之又慎。

xsmy
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LV3
助理工程师
  • 2018-3-30 11:30:52
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感谢版主指点,在5ms检测电压一次情况下,负载端接示波器发现无负载时,驱动板会5秒进行升压一次,每次升压到68伏就会保护,程序中设置的是超过60V保护不再输出,间隔5秒后再次尝试输出,如此循环。
尝试了版主说的在每个pwm周期进行电压检测,现象是程序死机,因为pid调节是放在定时中断里(10us进一次,pid运算耗2us),
我将电压判断也放在此中断会造成耗费时间过多造成程序紊乱。 另外我怀疑是否是电容质量存在问题,
因为我用示波器观察过无论是有负载时还是无负载尝试输出时的负载电压都没有超过68伏的情况.

nc965
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版主
  • 2018-3-30 12:38:52
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做开关电源,要养成习惯,不用中断。如果10us内出现几个中断,又没有确保中断前把PWM锁到低电平,一个脉冲就够你受了。
westbrook
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LV8
副总工程师
  • 2018-3-30 15:34:30
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不做中断,环路PID如何计算?
nc965
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版主
  • 2018-3-30 18:47:21
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这只是编程问题,很容易实现,也是做嵌入式转行来做开关电源的人最容易犯的错误。
xsmy
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LV3
助理工程师
  • 2018-3-31 09:30:13
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版主意思是不通过中断也可以实现环路pid控制吗?另外我这里中断控制的优先级设为了最高,不会受到其他中断的影响的。
nc965
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版主
  • 2018-3-31 15:11:24
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优先级最高,只是进入中断,问题在于能不能及时退出中断。
尹馒头
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LV3
助理工程师
  • 2018-5-13 15:56:08
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版主能仔细说下吗?谢谢
nc965
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版主
最新回复
  • 2018-5-13 17:17:58
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在某个时刻发生中断,肯定按优先级别进入中断,优先级别是对中断前的优先。
发生中断后,在中断处理过程中,也可能发生中断,这个新的中断处理需要时间,也许瞬间完成,也许进入死循环(估计奔驰车发飙事件就是如此)。
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