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求教:BUCK-BOOST升压电源的奇怪现象 汇报一

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as9901
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  • 2010-7-15 14:25:37
10问答币
BUCK-BOOST输入12V,输出20V2A,频率约40kHz.电路如图


问题是功率管发热严重,示波器看功率管导通时压降约1.2V到2.2V,奇怪的很.
问题困扰了很久,初次做电源电路,请各位同行指点迷津,谢谢了!
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st.you
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  • 2010-7-15 14:27:08
 
驱动太差了。22K电阻改成1K或更小。9014 9012的电流也不行,换成8050 8550吧
至于压降,这个可以不去管,只要驱动电压是够的(10V左右),3710的导通压降都不会大的,除非很大的电流。
WANGYUREN
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总工程师
  • 2010-7-15 15:22:31
 
L1太小?
as9901
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  • 2010-7-15 15:37:33
 
换过8050 8550,MOS管也换成540和60N10过,电感加大过,现象基本不变,最奇怪的是输出电流很小时也这样.MOS管改成双管并联也不行.会是驱动问题么?电流是比较大,可是效率才74%,太低了.
WANGYUREN
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  • 2010-7-15 16:08:28
 
R5的输入信号咋来的?啥电感——空心?铁粉芯磁环?铁氧体开气隙?
fanyucheng12345
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  • 2010-7-15 16:25:23
 
你的驱动有问题,改了没有?

把输入信号图片发上来看一下,是不是方波,还有你的布线有没有问题?
WANGYUREN
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  • 2010-7-15 16:30:09
 
俺能改楼主的板?
as9901
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  • 2010-7-15 16:39:41
 
MOS管驱动波形,在MOS管管脚上测的,前级是TL49
蓝色的天空
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  • 2010-7-16 10:38:12
 
494好像是C极开路输出,上升能力可能不够强,
你还不如用输入输出共地,反正你是升压BOOST就行了,IC用3845还来得简单,效率比现在的要高。95%
as9901
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  • 2010-7-16 13:13:01
 
Boost负载短路不好解决啊,按理说效率取决于功率级,控制电路影响应该不大吧.
蓝色的天空
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  • 2010-7-16 16:59:30
 
BOOST的短路是只有另外处理,效率高是因为它比你现在的功率级只承受一半能量,就可以满足同样的输出。
as9901
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  • 2010-7-17 08:59:16
 
那样就得再添一个管子,不合算了.
蓝色的天空
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  • 2010-7-19 11:24:04
 
我做过一BOOST的也是12V输入的。最高输出也是差不多20V2A,环OD15左右。MOS12A30V。95%
as9901
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  • 2010-7-20 16:12:25
 
能说一下大体情况么?
WANGYUREN
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  • 2010-7-16 13:21:54
 
MOSFET栅极驱动波形?管理员换图了?
as9901
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  • 2010-7-16 16:28:47
 
图改回来了
WANGYUREN
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  • 2010-7-16 16:36:34
 
494发射极输出?22kΩ的下地电阻太大了。
蓝色的天空
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  • 2010-7-16 17:05:30
 
从他的波形上看是开通的刚开始那里有点问题哦。不是很好的导通,而是等一下后才进入良好导通的。
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-16 17:19:31
 
那个不是原因,那个是弥勒效用造成的,正常。
WANGYUREN
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  • 2010-7-16 17:32:32
 
那是栅极波形,不是漏极波形。
蓝色的天空
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  • 2010-7-19 09:58:24
 
我以为是漏极哦。。。。
周挺巧
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  • 2010-7-15 16:25:20
 
感觉电感有饱和现象。串个无感电阻0.1左右测下电流波形看看
as9901
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  • 2010-7-15 16:41:23
 
电感加大后会饱和,改小后好像差别不大.
as9901
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  • 2010-7-16 04:51:34
 
把电感换成1欧电阻,功率管导通压降明显降低,电感问题?电感是直径40mm黑环,15圈.几乎不发热.怎样测电感合不合适?
周挺巧
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  • 2010-7-16 08:37:17
 
要测开通电流波形,是否呈现一条斜线上升,如果呈曲线上升就要注意看看波形峰值电流有多大
as9901
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  • 2010-7-16 08:52:26
 
电感电流 串入0.1欧电阻测的 0.5V/Div下面的亮线是0伏
周挺巧
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  • 2010-7-16 10:05:40
 
电流波形没看出问题,可能你的驱动电路问题,上全图看看,把具体参数也发上来
as9901
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  • 2010-7-16 10:26:01
 
前面就是TL494了.
周挺巧
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  • 2010-7-17 09:36:52
 
494的下拉电阻放了多大的,不会就那个22K的吧
as9901
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  • 2010-7-17 12:15:20
 
现在是2.2k
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  • 2010-7-16 09:32:28
 
他这个图的输出电容的负怎么连到输入电压的正上呢?
as9901
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  • 2010-7-16 09:38:55
 
升压电路,输出电压高于电源
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-16 13:19:07
 
问题解决了没有?请提供电感的参数,另外你的20V输出是E11上的电压要求20V还是相对GND电压要20V?
as9901
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  • 2010-7-16 16:31:53
 
问题没解决,电感是黑环(铁硅铝)外径40mm,15圈.输出电压在E11上.
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-16 13:30:57
 
提两点建议,供楼主参考:
1、不知道你的MOS管3710有没有加散热片,如果没有加散热片的话,按照你测的电流发热应该是正常的吧?
2、如果第一条属实,那么你的DS电压波形可能属于失真。是探头的原因。
as9901
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  • 2010-7-16 16:30:43
 
主要是效率才70%多,肯定有问题,线圈基本不热.MOS管发热严重.
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-16 16:51:52
 
你看看你的驱动,也是没有到零的,因为我觉得是你探头问题居多,至于效率,可以从别的方面看看。
as9901
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  • 2010-7-17 07:20:24
 
双三极管驱动这个好像最常见了,管子换8050和8550也一样,电阻换成2k的了
st.you
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  • 2010-7-16 18:11:47
 
照你电路的参数,MOS根本没有很好的关断.
fanyucheng12345
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  • 2010-7-16 19:24:33
 
同意,虽然不是在线性工作状态,但是没有完全关断还是有电流,就会有损耗
as9901
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  • 2010-7-17 07:17:23
 
我也这么认为,但是从VGS波形上看应该导通了,升高驱动电压也没改善.MOS管接电感和电阻有区别么?
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-17 08:35:57
 
游工,怎么说?能否明确说明一下啊,从图中哪里可以看出来没有很好的关断?
st.you
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  • 2010-7-17 08:53:40
 
图腾柱基极下地的电阻太大了,一般情况都是1K以下。
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-17 09:04:36
 
哦,谢谢游工了啊,没这样用过驱动,不是很了解,但愿楼主能看到去试验一下,呵呵。
as9901
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  • 2010-7-17 12:13:55
 
改成470和2.2k试过了, 一样的
as9901
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  • 2010-7-17 15:38:11
 
测了一下IRF3710 VGS=10v:
I=5A VDS=0.14v
I=10A VDS=0.25v
I=15A VDS=0.42v
I=20A VDS=0.65v
管子好像没问题
as9901
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  • 2010-7-19 08:37:02
 
MOS管开关状态和直流状态特性有不同么?大家有看到过相关的资料么?
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-19 08:46:33
 
你指什么特性?你想测量MOS管开关状态下的压降吗?采用你开始的方法用示波器测量时不准确的。
as9901
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  • 2010-7-19 11:56:22
 
我想知道开关状态和静态导通电阻和压降一不一样.
WANGYUREN
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  • 2010-7-19 14:05:47
 
不一样:单纯静态导通时没开关热耗,相同导通电流↓管芯温度低,内阻亦低。
WANGYUREN
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  • 2010-7-19 11:07:04
 
管子没+散热片?
如果没散热片,光导通损耗造成的温升有39℃左右,再+↑开关损耗,环境温度25℃情况↓管壳温度即可↑到103℃左右;温度↑→MOSFET的内阻↑→温度↑……恶性循环。
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-19 11:43:14
 
楼主利用示波器测量MOS管导通压降的方法就是错误的,而如果没加散热器,温度高也是正常的。
as9901
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  • 2010-7-19 11:55:17
 
放弃测量了,看起来VGS波很好,VDS波也可以,就是热.
YTDFWANGWEI
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  • 2010-7-19 12:05:12
 
首先的保证你的探头是正常的,然后可以利用下面的方法测试一下。http://www.21dianyuan.com/blog/bloghome/article.php?blog_flag=WANGWEI&action=showOne&id=2030
WANGYUREN
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  • 2010-7-19 14:10:23
 
如果散热不良,管芯工作在极限高温,Rds(on)会↑近2倍,仅导通损耗造成的温度↑→110℃。
jimmy
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  • 2010-7-19 11:10:05
 
我觉得问题还是出在MOS管的驱动上面。
关断的时候,MOS的G-S间的电没有完全放掉,处在放大区,造成MOS上面损耗过大
st.you
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  • 2010-7-19 11:29:18
 
还不行的话,建议换大一点的电感,换低耐压的MOS IRF3205
as9901
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  • 2010-7-19 11:53:53
 
实际上目前主要问题是效率太低.肯定有问题.
从VGS波形上看驱动应该没问题了,从管子静态测量上看管子也好像没问题.电感加大过,圈数加一倍,小功率时没有改变,大功率磁环就饱和了,发热严重.
会不会有其他原因呢?比方说TL494工作不稳定?
我没有经验,大家有人遇到过么?
luojiamm
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  • 2010-7-19 20:49:04
 
楼主要是问题解决了麻烦,来破解下啊期待中!
声援支持!!
as9901
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  • 2010-7-20 07:39:09
 
还没解决.努力中.
蓝色的天空
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  • 2010-7-20 09:42:51
 
你看下48楼我的参数,就算你是BUCS-BOOST,OD18左右应当够了,
还有就是你输出是20V按你的结构,占空比会大于0.5很远,而你的494应当最大不超过0.5的,那么你只能用小的电感量使它工们在DCM模式中,才能得到你要的功率,这可能是和你的效率低有直接关系,但你的MOS诂计还是很强,不至与那么低。
建意你用点空比大于0.5的驱动,进入CCM可以使用小的MOS和小的电感吧。
as9901
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助理工程师
  • 2010-7-20 16:18:33
 
占空比很大,因为输出最高可调到60伏呢,就是效率太差.TL494最大占空比95%.从电感波形上看电流是连续的.还有,就是输出功率从小到大效率都差不多.你说做到过效率95%,能说说大体情况么?IRF3205耐压太低了,在我的应用里不行,会穿的.
WANGYUREN
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  • 2010-7-20 16:21:35
 
用同步整流差不多。
as9901
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  • 2010-7-20 16:25:54
 
还没考虑到这步,管子发热还没解决呢.
蓝色的天空
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  • 2010-7-20 17:28:34
 
BOOST就十几个元件吧,最简单的结构,你这个效率诂计在92%左右才算正常吧。
最好上个详一点的原理图,你图和实际的诂计差太远吧,输出电容才标22UF。
下拉电阻有没有试过300欧的,或把你的PWM的主动能力用到关断上面,上驱时用电阻驱动试试
as9901
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  • 2010-7-21 06:29:08
 
前面就是TL494PWM,那个标准电路,加反馈稳压和不加任何东西,只产生PWM波我都试过,输出电容加大到3300u下拉470欧,现在驱动是图腾柱8080和855,已经全是主动的了。
WANGYUREN
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  • 2010-7-21 08:48:41
 
输入、输出共正极,反馈咋+?
as9901
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  • 2010-7-21 12:50:52
 
加个运放就可以了.输出正减输出负等于输出电压.
WANGYUREN
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总工程师
  • 2010-7-21 13:14:31
 
线路的保密工作不错!
as9901
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  • 2010-7-21 13:38:41
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不是的,其他部分还没有呢,TL494电路大家都不会陌生的.
as9901
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  • 2010-7-21 13:36:20
 
花了一天时间用万用版焊了个推挽输出电路,控制TL494,MOS管60N10,驱动9012/9013,20伏输出.结果:效率75%,太糟糕了.
as9901
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  • 2010-7-22 15:58:08
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导通时压降大约1V,太大了.
fanyucheng12345
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  • 2010-7-22 16:38:19
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那是你板子有问题,压降有1伏这么大,你多大电流你算一下?
as9901
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  • 2010-7-23 08:56:36
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按参数大于20A了,实际肯定没有那么大
as9901
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  • 2010-7-23 08:57:06
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决定用驱动芯片代替三极管,试试怎样.
as9901
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  • 2010-7-23 11:23:05
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效率81%,MOS管继续发热.
as9901
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  • 2010-7-26 11:39:43
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汇报一:
电路现在是BOOST结构,20V2A输出效率八十多,MOS管不热,再高MOS管发热,效率降低.
发现的问题:TL494输出驱动一定要稳定,占空比变来变去会影响效率.
蓝色的天空
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副总工程师
  • 2010-7-26 18:09:17
  • 倒数3
 
变来变去那是振荡了,严重时炸机也不是怪事。你这个我用的12A的贴片MOS,手可以一直摸着。
as9901
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助理工程师
  • 2010-7-26 20:26:00
  • 倒数2
 
什么管子?我想最终输入12V/24V,输出40V左右,只能用100V的管子,导通电阻大,IRF3710是我找到的较好的。
ctus220
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高级工程师
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  • 2010-8-30 10:08:32
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