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反激轻载自激问题,困扰多时一直没解决

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鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-2 21:50:18
接触电源几年来做的反激产品都存在这样的问题,在轻载或者空载的时候有自激问题(有点类似间歇工作的架势),尝试过N种解决方法都没有完整的解决这个问题。
举例:模块电源16~40V输入,输出15V2A,30W,工作频率500K,PWM芯片:UCC2800(与3843和3842类似)http://www.ti.com.cn/product/cn/ucc2800 2800说明。
状态:基本上表现为输入电流在0.1A以下时会存在自激问题(16V输入时基本没有,40V输入时自激范围会大一些),如下图所示,但是空载不存在这问题。
之前在论坛里提过这个问题,但是没有解决。这问题一直困扰我,虽然不影响使用,但我觉得影响整体完美。

此图为轻载时MOS管漏极波形,有点抖。(40V输入,15V输出0.3A状态)










MOS栅极波形,高低交替,示波器拉密了也没看出规律





输出纹波,有点类似三角波了




我初级侧没有吸收,次级侧有RC吸收,另外我3,4脚之间已加电容330p,实测电容越大效果越好,但是频率越低,我这个500K频率是很重要的,所以我只能取到330p了。(2800手册上震荡电容和电阻都给了一个最小值,我现在震荡电阻已经比他给的最小值还要小了
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-2 21:54:05
 

有点糙
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-2 21:54:28
 
这个问题真是很头疼啊!!!
snpyg
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版主
  • 2015-3-3 10:03:26
 
[size=14.193549156189px]光耦供电 在共模电感前面取电试试。
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-3 18:37:30
 
我后来共模电感都不加了,问题依旧
slslsl651
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LV6
高级工程师
  • 2015-3-3 10:16:21
 
你的电流采样为啥要用互感器呀?电流非常大吗?把R2取消会不会好些,有点怀疑你的输入电流很小时,R2上的压降不足以使D5导通,造成小电流实际是失控的状态。
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-3 18:39:12
 
你好,我试过取消互感器,直接在mos管源级上串一电阻接地方方法(就是最普通的那种)采样,略有改善,但是没有完全消除这个问题,只能说是稍稍好那么一点点
slslsl651
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LV6
高级工程师
  • 2015-3-4 09:13:21
 
那这种情况一般是电流采样信号被干扰,特别是小电流信号特别弱的时候,你试试将MOS管开通速度降低点,也就是栅极电阻加大,然后栅极电阻反相并接一个二极管加速一下关断,看看会不会好一些。
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-4 18:40:09
 
都试过,没有明显变化。
我考虑是否是PWM芯片自身造成的。
slslsl651
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LV6
高级工程师
  • 2015-3-5 08:55:37
 
就只是能你PCB布线有问题,地电平或者电流采样信号被干扰了
forestgump1003
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LV8
副总工程师
  • 2015-3-5 11:02:21
 
一般人不告诉的哦!
1。增加假负载使得每个周期都有duty.
2.增大斜坡补偿,原因很简单,空载基本电流信号没有或者及其不稳定,电流型环路斜坡只能靠斜坡补偿了,方法就多了,3,4脚加容是其中之一,不过注意频率会变哦
3.换ic啊,对于极小斜坡的情况下,384x是不同的哦,可试试其它家的,如maxim,st
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-5 19:13:33
 
1.我试过加假负载不能完全消除这个现象,除非假负载大到能跳过自激区域。
2.增大斜坡我也试过,减小R11阻值来增大外加斜坡,没什么明显变化。3,4脚加电容有效果,但是影响频率,我电容加的不是很大330p。
3.我也觉得换家IC看看会怎么样,像是ISL6840什么的
windh
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LV8
副总工程师
  • 2015-3-8 17:10:16
 
以本大师之高见。


R9和C16是没有必要的。


谢谢大家!



jaywq
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版主
  • 2016-8-8 22:27:00
 
反激变换器调整过吗
鹰月殿子
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助理工程师
  • 2015-3-2 21:56:50
 
http://bbs.21dianyuan.com/201549.html
这是我上一个帖子,当时轻载直接间歇工作了,我是线性供电,测过供电波形没问题,电压够切纹波低。
后来我就在3,4号脚之间加电容,就如同我现在说的这样了
rj44444
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副总工程师
  • 2015-3-3 08:43:25
 
这好像是占空比太低了吧,驱动都没有完全打开,降频能不能解决问题?
yunfengzyf1
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初级工程师
  • 2015-3-3 10:33:47
 
我也遇到了这样的问题,好好学习一下了
鹰月殿子
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助理工程师
  • 2015-3-3 18:41:47
 
对,我轻载这时候占空比还没有完全展开,再加加载占空比就能变大稳定住了(空载往上逐渐加载时占空比表现为逐渐加大,然后达到设计值稳定再从DCM转换成CCM模式)。
降频不知道有没有效,但不考虑改变频率这一方法,频率是我的一个重要参数。
谢开源
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高级工程师
  • 2015-3-3 17:01:17
 
估计你的参数选择不合适。建议电路图标上参数让大家来分析
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-3 18:44:28
 
一会贴上,我这些参数测试过动态响应了,动态响应波形还算满意
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-3 18:50:12
 





鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-3 18:51:20
 
用画图板加的参数
另外实测时发现增大C17会使得我这自激范围增大
rsszd123
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LV6
高级工程师
  • 2015-4-18 14:42:30
 
减小R6试试?
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-3 18:51:39
 
请各路大神指教
lahoward
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LV10
总工程师
  • 2015-3-5 09:35:57
 
说真的我没看出这些波形哪里表现出自激,波形左右晃动应该是示波器设置的问题。
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-8 12:23:52
 
表现为一种不稳定的状态。不是示波器设置问题,从驱动波形就能看出来是不稳定的状态。
现在就是想如何去除这种不稳定的状态
lahoward
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LV10
总工程师
  • 2015-3-8 12:46:42
 
可否对中间一个有一大一小两个波形试试如下的测量方法:
1)使用直流耦合、2)上升沿触发,3)将触发电平那条横线移到波形的顶端使波形处于刚稳定显示的状态,看看是否仍有两个波形。
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-8 15:48:05
 
明天去测。
不过我可能确定,肯定有两个波形,调试的时候触发我也都调过。
这个现象影响我输出纹波的波形,产生一种类似三角波的波形,虽然幅值能接受,但我觉得这还是调的不完美
windh
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LV8
副总工程师
  • 2015-3-8 17:15:25
 
如果你所谓的自激振荡周期远小于开关频率的话。


那么这应该不是个问题。


谢谢大家!


这是非线性控制的典型症状。


而与小信号的所谓不稳定没有关系。


再次感谢大家?!



鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-8 18:14:46
 
此周期确实远小于开关频率。
大师,我拆解了一些其他公司的电源,测试它的MOS漏极波形、栅极波形、输出纹波波形,都没有我这样的问题,研究了一下他们的电路,和我的电路形式一模一样,电路参数大同小异。是否会是主控制芯片不一样造成的这种症状呢?
windh
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LV8
副总工程师
  • 2015-3-8 18:37:49
 
如果所谓的自激振荡的频率比你PWM的开关周期小的多的话。


以本大师之观点。


这是开关控制的结果。


如果非要减小的话。


你的431部分的补偿。


增大电容为好。


谢谢大家!


但这样做仅仅是可以让振荡频率更低而已。


而并不能解决这种振荡的问题。


如果振荡幅度不大。


20mV以内应该也不是什么问题。


对于任何电源来说。


这应该是无解的。


当然是flyback了。


再次感谢大家阿!




你所谓的其他厂家的电源没有这个问题。


很可能他们的电源仅仅就是振荡频率很小。


你看不出来而已。


通常的那个431的PI参数补偿。


Cf为10nF~10uF,Rf为10~500k即可。


其他地方不应该再补偿了。


那样做只能添乱。


谢谢大家!
windh
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LV8
副总工程师
  • 2015-3-8 18:42:00
 
MOS栅极的波形应该再多些才能看出问题啊!


比如0.1~1mS或更多的波形。


谢谢大家! 
jx35578274
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LV4
初级工程师
  • 2015-3-12 10:14:26
 
请问 别人 也是 500K么? 你为什么要做500K的啊(体积要求)? 另外用的什么磁材啊? 还有C9有什么实际用途么? 这种电路把R14C 19去掉 只用单极点补偿都完全没问题! 还有想问一下 为什么输出要并联两路?
jx35578274
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LV4
初级工程师
  • 2015-3-12 10:17:10
 
看到 两个 波形 的唯一解释就是 波形的频率在变! 这是毋庸置疑的 !你想得到清晰的图形 请 调试到分度值跟频率相近 反复的按 停止键 就会看到 大小宽窄不同的波形了
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-4-1 21:56:06
 
对,就是宽窄不同的两种波形。
500K是指标要求,材料用pc40,一开始用的pc50,不过没发现和pc40有啥区别,就换回去了。那几个电容电阻是调动态的时候逐渐加上的,不加也应该能调出来,我是暂时不想动了。并联两路是偷懒,方便改成双路输出
lahoward
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LV10
总工程师
  • 2015-3-13 01:57:01
 
再比如对第一个左右晃动的波形有没有试过“ H F rejection” 或 L F rejection测试功能?(high frequency rejection, low frequency rejection)
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-13 09:13:26
 
示波器的带宽限制吗?这个试过
另外第一个左右晃动的波形明显是两个不一样的波形
能源消耗
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LV8
副总工程师
  • 2015-3-11 12:44:34
 
30W DC/DC根本没有必要用电流互感器,芯片本来就是电流型芯片,互感器采样又在母线上,无论是周期,相位都与芯片不对口。因此波形会周期性震荡。
建议不用互感器,用贴片2512 康铜电阻采样。加吸收,尽可能选内压低管提供效率
我500W的DC/DC 输入电流都0-15A,用0.01欧姆采样,斜率补偿要仔细调,就OK了。
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-11 21:14:52
 
你好,互感器采样如何周期相位都不对口了?互感器采样与电阻采样的周期相位应该都是一模一样的。
你说的加吸收是指的初级侧加RCD吗?
jx35578274
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LV4
初级工程师
  • 2015-3-12 09:57:27
 
同意30楼的观点, 互感器采样应用的原因是电流较大时减少损耗,而你这里没有必要,还会引入更多的器件风险, 对于电流很小的时候D5可能会影响采样。 另外加入一些补偿在3脚,比如输入电压串电阻到3脚,8脚串电阻给3脚提供一个固定的直流偏置,都会有影响的。
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-12 17:39:36
 
嗯,我试试你这方法去
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-4-1 21:57:39
 
试了你的方法,输入电压串电阻到3脚,确实有用,但是效果不如我3,4脚见加电容好使
jx35578274
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LV4
初级工程师
  • 2015-3-12 10:08:26
 
你采样放在入口出 其实跟放在MOS的源极与地之间还是有区别的, 正常 放在源极,MOS关断,互感器电路变为0,而放在入口处,mos关断期间 电流应该不是0,这个不确定因素,虽然很小,但是在你本身轻载工作电流极小的情况下 ,可能 会产生很多影响
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-12 17:40:30
 
对,理论上确实不一样,论坛里也有过分析这个的资料。
我实际上试了试没啥区别,估计我现在的问题不在这里。
zhenxiang
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LV6
高级工程师
  • 2015-3-13 09:13:34
 
问题在于开关频率太高了
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-13 13:06:21
 
我以前做的250K频率的也有这毛病
能源消耗
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LV8
副总工程师
  • 2015-6-23 10:42:16
 
频率高,确实不好做,变压器材质要选好的,也有影响,建议:2脚对地加3K电阻,C16改为对2脚,频率高改为102--103选择,去掉1脚对地电阻,仔细选择C12值,斜率补偿就不要3级管,加个几百pf的电容3-4脚,频率不变加大容量TC为102,减低TR电阻。
自激原因:分电压环,电流环,有时补偿不当也有自激现象,布线大电流环路(初级)尽量集中,走线要短,光耦-1脚对地线要短,
yundesudu
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积分:306
LV4
初级工程师
  • 2016-7-26 12:21:45
 
怎么解决的?
木木很-shy
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LV8
副总工程师
  • 2017-3-26 17:15:02
  • 倒数4
 
您说的资料在哪里,能给发个链接吗,谢谢
木木很-shy
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LV8
副总工程师
  • 2017-3-26 16:53:50
  • 倒数5
 
高工您好,能给小弟说说原理图上C9的作用吗?
向东风
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LV3
助理工程师
  • 2015-3-16 15:15:48
 
应该是频率高了。
xd285070
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LV8
副总工程师
  • 2015-3-31 01:01:57
 
使用过一段时间的38xx,就我的经验而言
38系列有个最小占空比的限制,我测试它大概在5%左右,高于这个值波形是连续稳定的,小于这个值波形频率会发生变化,像是被2分频了一样,,,,
如果死负载不能消耗掉这5%占空比所产生的能量,波形稳定,我是木有办到
实际所设计的电源,如24v6a的反击,死负载在1w多,,,,波形连续
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-4-1 22:24:03
 
你好,请问你现在用什么系列的IC?能推荐下吗,我好去试试
yundesudu
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LV4
初级工程师
  • 2016-7-22 10:21:57
 
实际使用,即使低于最小占空比波形不稳定,输出纹波峰峰值不超指标也能满足吧
鹰月殿子
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LV3
助理工程师
  • 2015-4-1 21:51:10
 
天啊,终于能登陆上来了,这大半个月来登陆不上干着急
张克克
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LV3
助理工程师
  • 2016-4-8 13:57:22
 
楼主你好!我想问一下你这个30W反激的效率大概能做到多少?
vigoss
  • vigoss
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LV6
高级工程师
  • 2016-7-26 10:34:32
 
解决了吗?
yundesudu
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LV4
初级工程师
  • 2016-7-26 13:32:28
 
没有 还在调试中
vigoss
  • vigoss
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高级工程师
  • 2016-8-8 21:36:09
 
搞定了分享下
vigoss
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LV6
高级工程师
  • 2016-11-3 23:36:52
 
最大占空比多少?改过没有?还有感量
WL15291410602
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助理工程师
  • 2015-6-14 18:12:29
 
楼主,我是刚刚开始学习电源的学生,能不能把您的这个反激电路图发给我,我好好学习一下,谢谢,邮箱774383203@qq.com
weifangxian
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高级工程师
  • 2015-6-21 20:55:45
 
芯片1脚和8脚串个4.7K的电阻试试
wszdxp2004
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副总工程师
  • 2015-11-30 10:35:24
 
mark_wszdxp
atu919
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助理工程师
  • 2016-4-11 13:50:42
 
你好,在芯片的3,4脚并接10K的电阻,这个现象就会消除了。
jack_sun
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本网技师
  • 2016-8-19 09:08:36
 
有点像环路问题
chunrolll
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LV3
助理工程师
  • 2016-8-20 13:36:01
 
教你一个很实用的方法:换个正品的TI的TL431试试,保证立杆见影
langdno1
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LV4
初级工程师
  • 2017-1-4 08:02:43
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同意楼上的
hwx-555
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  • 2016-8-20 14:37:47
 
死磕环路。
spirite219
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助理工程师
  • 2016-11-15 14:21:46
 
学习学习~~~
ace2050
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版主
  • 2016-12-18 15:18:18
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以及带载后如何去掉这个初始电平?因为我看德国人的电路,这个初始电平一直都在?这会对带载后的ISENSE信号带来不利影想么?
jingjingjiang
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LV2
本网技师
  • 2016-11-17 17:42:16
 
之前也遇到过,非常恼火
能源消耗
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LV8
副总工程师
  • 2016-11-18 13:23:14
 
请问lZ问题解决了吗?你上个带原件参数原理图,说明现象,让大家共同分析一下,无头苍蝇一样乱撞是撞不出结果的,
q610860616
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LV6
高级工程师
  • 2016-11-23 14:41:03
 
我做过太多的电源了,其中空载有噪音的问题是我感到最蛋疼的事情。解决空载噪音的问题,用假负载的手段,在如今追求更高级的能效,更低的空载功耗上这种方式早已过时,完全不要考虑这个,毫无意义,这种方式只能是欲盖弥彰。
解决方式就是调整环路,或者记住你遇到过的芯片,以后就别用了,太蛋疼了。
我用最多的方法就是,想办法增大原边电流检测的信号。因为空载的时候原边电流Isense值很小IC检测不到,IC就认为没有负载,于是要增大驱动脉宽宽度,但是驱动增大后立即发现电压环电压超标,于是就立即停止驱动信号输出。这样周而复始。你就会看到空载的时候波形抖动,你还能看到奇怪的波形。

正是因为空载原边Isense很小,所以只要想办法将这个脚的电压在空载时给一个初始值,带载之后初始值自动去掉。这样一来完全解决空载噪音问题。

另外带空载跳周期的IC来说,做的很好了,完全不用担心空载噪音,因为这种IC在空载的时候,输出脉宽被固定了,是一簇一簇的输出,既保证空载输出电压稳定,就不会出现声音。

也许我的做法和思路是错误的,但是我目前就是这样做的,并且效果挺好。各位如果有更好的办法更好的见解,也说说。让咱们学学。
能源消耗
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LV8
副总工程师
  • 2016-11-23 16:23:03
 
我不知道你用什么芯片,38系列是不会这样的,但我现在用一种深圳做的轻载跨越模式9641的模块,用在辅助电源上就出现你说的空载或轻载啸叫声,没有办法解决,带300mA负载小负载,离开跨越模式就不叫了,你说的CS脚上加个垫高电压办法还是可以借鉴的。但是我后来发现原因就是励磁电感量过小了,(初级圈数少了)的原因。

umeecho
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LV3
助理工程师
  • 2016-11-26 22:15:17
 
我觉得这种轻载自激振荡,MOS管开通的时候正好处于谐振的波峰,变压器的寄生电容存储了较多的能量,如果前级消隐不够强,MOS很有可能就提前关闭。
ace2050
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版主
  • 2016-12-18 15:12:12
 
我只想说,这个贴子出现的很及时,您的解释让我知道了德国人的一个BOOST电路为什么要在ISENSE上叠加一个小电平,目的就是如此,因为他们没有选择加假负载,我之前一直想不明白为什么要这么做。现在知道了,对付空载的这种噪声问题,我还有一个疑问,就是这个设置的始初电平设置多大合始?对待载后的ISENSE会有影响么?
yubofeng1
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LV8
副总工程师
  • 2016-12-30 08:32:58
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能不能把你说的叠加电平信号的图拿上来学习一下
能源消耗
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LV8
副总工程师
  • 2017-3-27 08:33:33
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这个很简单,就是在电流采样脚加入从Vf 5V参考电压取出比例,垫高电流脚电压不为0V。就OK了
nc965
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  • 2016-12-1 21:57:39
 
这是去年初的贴了,问题应该已经解决,楼主已经消失。
guojianer
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本网技师
  • 2016-12-10 07:13:27
 
我就想问一句,这个是问题吗?到这个程度载太轻就不需要整了吧,不要死磕一个参数,我做反激好几年,这个问题可以做的很优化,关键是实际是否需要?10%的最小负载参数是干嘛的?我原来做军品也只考虑到10%以下,不过要在三温下都要满足,这个什么等级呢?
XIAOTU80
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  • 2016-12-23 22:07:18
  • 倒数9
 
空载或轻载时有声音的电源,大家也遇到过吧。
测量输出电压纹波波形带点三角波形,除了轻载自激,还有别的解释吗
nc965
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  • 2016-12-26 10:28:06
  • 倒数8
 
输出电压纹波波形带点三角波形、轻载自激。这些只是现象,不是本质。本质是环路失调,为什么失调?一定是有原因的,原因是啥?原因之一是轻载,为什么轻载才会发生?想想就明白了。何须纠结几年?
nc965
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jingjingge
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