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讨论 第十期产品组

高压BUCK电路实测分享

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星宇
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  • 2018-11-22 23:46:09
如果楼主的作品对你的研发学习和知识储备有了很大的帮助,欢迎点击活动页面投上你宝贵的一票吧!


BUCK电路是开关电源的基本拓扑之一,结构简单,生活中要用的地方也很多,但是高压输入的BUCK电路要做好也是一件不容易的事情,记得当年刚毕业的时候就接触了大功率的BUCK电路(40KW),记得是SG3525控制,具体电路已经记不起。在那个时候,BUCK电路不好做,容易炸鸡,给我留下很大阴影,我记得主管是用的300A/1200V的IGBT,驱动频率是多少不太清楚了,只记得IGBT与续流二极管都是加很大一堆RCD吸收电路,那个主管的尖峰还是高的吓人,动不动就炸鸡了,炸的老板想尽一切办法都想去掉BUCK电路。这次由于项目的需要,不得已还是要加一级BUCK电路。

实际产品裸板如下:


1.png
星宇
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  • 2018-11-22 23:50:51
 
一、技术要求:
1、输入电压范围:430-650VDC
2、功率:4000W
3、输出电压:340VDC
4、效率:≥96%
二、保护功能
1、过流保护
2、过温保护
3、输出过压保护
4、输出短路保护

弄花惊弦
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LV6
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  • 2018-11-23 10:02:10
 
输入是否类似电网,可提供功率视为无限大,是否可以考虑交错BUCK。

星宇
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  • 2018-11-23 11:39:46
 
低压的做过四相交错,高压的iR有款驱动芯片可以做!画板周期长,而且每路都要有电流均流控制,调试要麻烦些!
弄花惊弦
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LV6
高级工程师
  • 2018-11-23 16:49:43
 
星版,请教下,最近手上一个数字MPPT案子,同步buck,IR自举驱动,现在调试过程中,先接太阳能板,再接电池,主MOS不开通,非得要先接入负载后再接入电池主MOS才开通,怀疑是自举问题。

星宇
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  • 2018-11-23 18:57:45
 
最好上个图,才好分析!
星宇
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  • 2018-12-18 00:48:49
 
你看一下专用交错BUCK驱动芯片的时序,IR的好是IR21844!
gaohq
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  • 2018-11-23 15:04:40
 
4000W没搞过,2KW ,两路交错BUCK

3000.png
星宇
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  • 2018-12-10 00:27:34
 
测试波波分享上来呗,还有你这个有均流电路么?
ruohan
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  • 2019-2-23 16:42:38
 
只有两路高边得,低边续流是二极管6D18,6D19
ZFSUN
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  • 2019-11-4 10:13:25
 
大侠,交错BUCK,请问你用的芯片是什么,谢谢。

gaohq
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  • 2019-11-5 22:03:35
 
数字控制的
星宇
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  • 2019-11-6 21:14:56
 
交错BUCK芯片多的是,比如电脑CPU供电,目前大部分都是6相以上了!
ZFSUN
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  • 2019-11-15 13:25:40
 
现在做一款输入600,输出380V,8KW的BUCK,请问版主有什么好的模拟芯片推荐,谢谢。

星宇
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  • 2019-11-15 20:19:49
 
贴子里图都是现成的!
asimilar
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  • 2018-11-28 19:58:49
 
还以为是40KW,原来这里做的是4KW的呀。输入技术指标有点像是给氢燃料电池真空泵供电的电源呀
飘飘飘
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  • 2018-11-23 08:01:43
 
又抢到沙发了。
XIE52062
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  • 2018-11-23 08:58:33
 
期待版主的大作
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  • 2018-11-23 09:17:14
 
期待分享学习。。。感谢支持
nc965
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  • 2018-11-23 12:19:07
 
想起了与兄弟第一次见面的情形,一个5KWBuck案例。
星宇
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  • 2018-11-23 12:50:32
 
我都忘记了!你还记得?
星宇
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  • 2018-11-23 22:51:28
 
BUCK电路具结构简单,硬开关也可以高效率,成本低!但是要做好,也不是一件易事!
先把原理图发上来,空了再把相关的一些计算发上来,欢迎大家一起探讨! BUCK电路.png
后面我会给大家共享一个ZVT_BUCK电路!看似很简单的一个电路,要做好也不容易,PCB布局很重要,还要选择合适的开关频,如果开关频过低,那么电感的体积就会很大,如果频率过高,那么由于PCB布局带来的杂散电感及电容会给开关器件带来很高的尖峰,通过吸收电路是可以吸收掉,这会降低整机效率,关于PCB布局要点,李工在论坛里讲的很多了!具体怎么发挥还在个人的领悟了!图上标的参数都是实际使用的!



星宇
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  • 2018-11-25 21:46:46
 
先给大家点测试的波波!计算数据再给出来! 1.png
1CH是电感电流,2CH是驱动,3CH是VDS
2.png
下面再发两组效率测试图
3.png
4.png




nc965
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  • 2018-11-26 02:11:52
 
都临界了,何不QR一下?此外,互感器可移至L2串联位置,或可减少一路甚至完全取消RC吸收,进一步提高效率。
星宇
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  • 2018-11-26 10:46:36
 
Qr的测试过一个小功率的,搭棚的,要想做到理想化,目前还没有合适的Ic!
星宇
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  • 2018-12-14 23:06:28
 
说到QR BUCK我还真测试过一把,把波波分享给大家! 1.png

下面给大家发一个VICOR电源的波波,有兴趣的朋友可以想一下他这个是怎么做的!

2.png
xufuneng
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LV6
高级工程师
  • 2020-10-3 09:50:24
 
用QR反激ic是否可以?
星宇
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  • 2018-11-27 22:47:41
 
这个我测试过,没有RC吸收的时候,尖峰一样很小,实际吸收只加在MOS管两端的。下面上两张实际产品的图片!
1.png
2.png
星宇
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  • 2018-11-27 22:52:11
 
再长再张测试突然加载(空载到满载),空载卸载(满载到空载)的波波!
3.png
                   空载到满载加载的波波
4.png
                     满载到空载卸载的波波
nc965
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  • 2018-11-27 23:49:23
 
环路响应还可优化,要能看见一点过冲(超调)的意思为度。
星宇
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  • 2018-11-28 00:17:22
 
输出加一个防过冲电路就可以了!板子放不下,删除了,这点过冲还算比较小吧!
nc965
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  • 2018-11-28 07:02:35
 
不是一个意思,我说的是环路响应速度,目前15mS左右,还可以再快一些

超调过冲,能看见一点点最佳
33e.png

星宇
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  • 2018-11-28 22:34:20
 
今天做整机的短路测试,下面把测试情况的波波分享给大家! 5.png

4.png


星宇
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  • 2018-11-28 22:36:52
 
下面发一个装配好的整机图片! 1.png
2.png
3.png



星宇
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  • 2018-11-29 22:35:30
 
下面是我的MOS管及电感以及整机安装工艺,欢迎大家提意见!
1.png
2.png
雨梧Harry
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LV3
助理工程师
  • 2018-12-12 12:13:11
 
我是初学者,想请教一下在电路板已经安装好了的情况下,怎么测量电感电流 捕获.JPG

星宇
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  • 2018-12-12 12:38:14
 
第一步,找把刀,第二步,用你找到的这把刀割开电感处的pcb,第三部,找一个电流探头或者电流互感器!第四步,把电流探头或者互感器串刚才割开的缺口处,连线,缝合!第五步把电流探头接到示波器上,调试好示波器,第六步,上电开机测试!
jlmjlm945
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LV4
初级工程师
  • 2018-11-27 23:28:01
 
   你确定加了RC不会影响可靠性?尤其是并在DS两端。
星宇
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  • 2018-11-27 23:44:39
 
输出短路都测试过,331C/1000V的电容+30R/5W的电阻,能影响啥子可靠性?还请赐教1,2!
nc965
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  • 2018-11-27 23:46:43
 
做得好的话,本来就无需RC,跟可靠性扯不上关系。
ZXJ135
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LV2
本网技师
  • 2019-7-1 13:58:39
 
请问这个效率的计算是在输入电压和输出电压为多少的时候的数据呢?
星宇
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  • 2019-7-1 22:05:13
 
输入540V,输出340V
弄花惊弦
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LV6
高级工程师
  • 2018-11-26 16:37:59
 
看了这个图,MOS和电感都放低端,驱动好做。有个问题,SGND和VIN-。Vout怎么送入芯片检测?若是用单片机做,Vin和Vout的检测不好弄吧,单片机地接哪个点。

nc965
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  • 2018-11-26 16:42:31
 
他这个应该是过渡电源,本级可以开环运行,临界模式的话也可以前馈控制。此外,差分采样也是常用的方法。
星宇
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  • 2018-11-26 19:49:30
 
我这个是硬件控制的,反馈加光耦隔离的,要用单片机也控制也可以,驱动隔离或者隔离运放等等或者按李工说的差分采样也可以!
星宇
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  • 2018-12-11 00:24:06
 
李工来看看这个PCB布问题,指点1 2 !
7.png
nc965
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  • 2018-12-11 09:08:14
 
指点1、主要回路远没到位,先理清这6个元件的相互关系(其他任何事情放后):
10.png
指点2、T3 最好挪到 L2上面去(意在缩小Ip回路),驱动回路(红圈)尽量简短。
星宇
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  • 2018-12-11 10:44:34
 
体积大小,长宽都有限制的,功率还要那么大,实际功率有4200瓦!
nc965
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  • 2018-12-11 11:46:00
 
这件事与体积、面积和功率无关。
星宇
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  • 2018-12-11 13:51:16
 
那你说说这些器件在这有限的空间怎么摆放才好?
nc965
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  • 2018-12-11 15:09:24
 
44楼说的就是怎么摆放(而不是说怎么连接)才好,况且这个事现在才来说已经晚了。
星宇
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  • 2018-12-11 17:29:32
 
不晚,亡羊补牢为时不晚!
nc965
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  • 2018-12-11 17:55:05
 
自己弄了,我最近忙
nc965
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  • 2018-12-17 20:33:22
 
把文档发我看看
lyklyklyk110
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LV8
副总工程师
  • 2019-2-21 14:55:10
 
您好,想问下,输入部分高频电容与电解电容摆放位置怎么考虑的
迟到的春天
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LV1
本网技工
  • 2018-11-25 23:55:07
 
星宇,你现在搞这么大功率的。
靖哥哥
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LV8
副总工程师
  • 2018-11-27 14:03:23
 
学习学习再学习
robin2017
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LV4
初级工程师
  • 2018-11-28 14:19:25
 
学习学习,投的第七票
qq335702318
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LV8
副总工程师
  • 2018-11-29 23:34:47
 
厉害了!!!请问最高输入电压时MOS的电压尖峰多大?


sjj421912541
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LV6
高级工程师
  • 2018-11-29 23:41:55
 
没搞过额
星宇
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  • 2018-11-30 00:16:16
 
跟这里分享的波波一样!
星宇
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  • 2018-12-1 00:14:54
 
这个BUCK的参数,我是设计在额定电压的时候2000W以前为DCM,2000W以后进入CCM的!控制电路也做的很简单!这里贴出来,欢迎大家指正!
1.png
星宇
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  • 2018-12-2 13:28:43
 
最近忙的很,相关计算空了再写了贴上来,这里发一篇有点参考意义的PPT给大家!希望对大家有用! Buck电路原理分析.pdf (2.37 MB, 下载次数: 818)
菜鸡电源新手
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本网技师
  • 2018-12-7 11:23:34
 
大佬学习了

星宇
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  • 2018-12-8 00:58:47
 
谢谢各位大佬的捧场!
天涯浪子肉肉
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初级工程师
  • 2020-8-28 17:19:21
 
大神,计算书给上一下呗!
m3991
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本网技师
  • 2022-8-26 20:17:14
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向大佬学习
tinghai899220
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副总工程师
  • 2019-4-15 20:39:09
 
你好,能加微信(13560213805)?我最近也在做一个高压BUCK 3kw,有些问题请教一下,谢谢。

anyway_try
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初级工程师
  • 2023-4-13 16:55:11
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BUCK能实现宽输入降压吗
zxy_20120225
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副总工程师
  • 2018-12-11 10:38:54
 
负端BUCK(峰值电流检测)
星宇
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版主
  • 2018-12-13 22:35:28
 
再给大家上一个实用的电路,这个是ZVT_BUCK!先上点干货。原理空了再分析,大家也可以自行分析!
3.png
                    这是拓扑原理图
4.png
                  仿真波形图
xd285070
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副总工程师
  • 2018-12-15 20:02:56
 
666666
星宇
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版主
  • 2018-12-16 10:24:16
 
插播一个小广告,记得坛子里有人说要把APFC+LLC做到0V起调,时间过去半年多了,不知道那位高人进展怎么样了?今天为我的宽范围输入(9-36V),范围输出(6-12V)的LLC打一个小广告,板子已经完工了,准备撸个5-10W.顺便贴个仿真波波与PCB图。 8.png

              这是仿真波波
2.png
            花了一天时间刚画好的PCB

ailuer_shijidianyuan
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副总工程师
  • 2018-12-17 16:27:08
 
这个电路我看着ZVT部分是个同步整流的buck-boost,C7两端电压应该是VIN*D/(1-D),D是M2主MOS管的占空比,既然是同步整流的buck-boost,C7、L1分别是buck-boost的输出电容和拓扑电感,同步整流的buck-boost的输出C7负载为0,则平均电流为0,强制连续模式,其拓扑电感电流在M2开通时必为负的峰值,关断时达到正的峰值,那么M2开通之前电流为负,意味着给M2输出电容放电并通过体二极管流通,M2零电压开通,
星宇
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版主
  • 2018-12-24 00:27:39
 
这个是有源钳位的方式!
厚劲薄发
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副总工程师
  • 2019-3-29 14:29:57
 
原理如何?期待讲解
厚劲薄发
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副总工程师
  • 2019-3-29 14:40:00
 
D3是功率二极管,L1限制D3的反向恢复;C7与M1有源箍位MOS与二极管的应力。似乎二极管要用SIC,好像没有限制其反向恢复?还是DCM?
星宇
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版主
  • 2019-3-29 18:54:26
 
最近忙的很,你可自行仿真一下,那颗二极管根本不需要SIC!
逐影
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副总工程师
  • 2019-1-15 08:47:24
 
学习一下  在哪投票
星宇
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  • 2019-1-15 12:38:10
 
谢谢楼上帅哥的光临!
leeliang2001
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高级工程师
  • 2019-8-20 08:57:14
 
楼主,没有接着往下讲了呢。
admin
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管理员
  • 2019-1-15 14:16:48
 
sjj421912541
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高级工程师
  • 2019-4-30 11:55:38
 
6666.。
zxy_20120225
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副总工程师
  • 2019-1-15 15:09:30
 
短路可以做成限流成最小电流
and3518
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高级工程师
  • 2019-1-25 15:34:53
 
学习了。
whyeah
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本网技师
  • 2019-5-22 22:17:58
 
谢谢分享
gyj82117
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本网技师
  • 2019-5-24 16:19:34
 
学习了,谢谢!
hksaint
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高级工程师
  • 2019-6-6 23:02:58
 
期待后续分享。
yuyiqingluan
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本网技师
  • 2019-6-27 13:26:43
 
学习下
Saber_SDU
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本网技工
  • 2020-1-5 21:33:08
 
4kW的BUCK开关频率多少?在额定输出下效率如何?
星宇
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版主
  • 2020-1-5 21:55:32
 
开关频率50KHZ,效率上98没有问题!
Saber_SDU
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本网技工
  • 2020-1-5 22:25:33
 
想用SiC管子做个270V输入、140V输出的4kW的BUCK,最高效率期望不小于98%,正纠结选多大开关频率呢,版主有何高见?
星宇
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版主
  • 2020-1-5 23:20:52
 
SIC用100KHZ都没有问题吧!
m3991
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本网技师
  • 2022-8-26 20:18:25
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学习了
liujie1012
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高级工程师
最新回复
  • 2023-5-9 19:40:13
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不好意思星版,我自己接错线了,现在驱动正常了,先测试如果有问题再请教,打扰了 多谢!

驱动波形

驱动波形
liujie1012
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高级工程师
  • 2023-5-9 18:56:27
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星版请教一个问题想用PFC的IC,MC33262做QR模式BUCK,隔离驱动,MOS用到是碳化硅,做500W,实际测试时驱动波形能发出来,但是驱动占空比很小,空载时测试CS脚也没有电压,就是带不了负载,输出电压也不对,BUCK是不是做不了QR模式?请教一下多谢了!

500WBUCK

500WBUCK
gxcbluebird
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本网技师
  • 2020-7-22 09:53:41
 
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chen1098951925
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  • 2020-10-15 11:34:05
 
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peng0499
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PNWZDL
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PNWZDL
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PNWZDL
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  • 2021-8-12 08:37:48
 
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PNWZDL
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  • 2021-8-13 20:46:47
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asiawu
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本网技师
  • 2021-9-10 12:22:37
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感谢分享,学习了一下!
zzk80
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  • 2021-10-9 16:32:16
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向大佬学习!
sapphire27841
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  • 倒数7
 
好帖!楼主什么时候再更新贴呀
KunJiang
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本网技师
  • 2023-3-14 14:14:38
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