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未解决

图腾柱PFC的设计考虑

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鹏源张工
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  • 2016-1-7 17:31:26
10问答币
随着效率要求的逐步提高,无桥PFC得到原来越多的应用,而无桥PFC中,图腾柱PFC由于可以消除所以二极管的损耗而成为效率最高的PFC线路。 那么,图腾柱PFC的设计 都有哪些关键点? 控制方式都有哪些?
xkw1cn
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  • 2016-1-7 17:35:53
 
图腾半桥的器件要求相当高。基本都与SiC挂钩了。。。
rj44444
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  • 2016-1-7 21:42:32
 
硅管做图腾柱PFC,只能做CrM或者DCM,CCM下反向恢复损耗太大,效率没有优势。
鹏源张工
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  • 2016-1-20 12:02:14
 
我们是用最新的期间GaN来做。设计的就是CCM totem Pole PFC.   
鹏源张工
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  • 2016-1-20 12:56:37
 
有没有人想过,totem pole PFC 工作的时候,AC 电压怎么采样?  
rj44444
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  • 2016-1-20 22:10:57
 
采同时L、N线做减法
鹏源张工
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  • 2016-1-25 10:44:34
 
谢谢  我正有个疑问。
因为正常实现PFC的话,需要采样整流后的电压信号,AC馒头波;  L>N的时候,可以正常采样;N>L的时候,N线电压将被钳位到输出电压,这个时候 电压怎么采样?  
有没有线路图分享一下?
nc965
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  • 2016-1-25 11:45:12
 
把MUC电压分为2个2.5V,读0,再读L。
444.jpg
AN5接地,也是ADC口,反复读0(实际2.5V左右),AN0是输入电压(在0~5V内变化),连续读,读出就是全波正弦,均方根,就是输入电压有效值。

本帖最后由 nc965 于 2016-1-25 11:55 编辑

鹏源张工
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  • 2016-1-26 11:37:33
 
我还是没看明白。 能详细解释一下不?谢谢!
另外,DSP的地Vss接哪里?  Gnd信号接哪里?
nc965
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  • 2016-1-26 11:45:58
 
DSP的地Vss接 -2.5V
DSP的VDD接+2.5V
Gnd接0V,这个地就是系统地,也是控制地,也是一个ADC口,要读的。读啥呢?就是读这个地与VDD和VSS之间的刻度,大约在其1/2.

为便于更多人分享,以上内容已经单独开贴讨论,有疑问请在彼贴跟进。
交流数字采样电路

本帖最后由 nc965 于 2016-1-26 12:20 编辑

鹏源张工
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  • 2016-1-26 13:27:16
 
李工 你好  你有做过totem pole PFC吗? 正常情况下 DSP采样的AC电压是整流后的电压,你说的交流数字采样电路是怎么理解? 采样L线 还是N线?
鹏源张工
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  • 2016-1-26 13:33:00
 
另外 你的线路里 跟在采样信号上叠加偏置之间的区别在哪里?
nc965
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  • 2016-1-26 15:21:42
 
有疑问请在彼贴跟进。
zhuliu09
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  • 2016-6-8 09:45:51
 
我们不是采整流后的电压信号,直接采样EMI那部分的L和N线的电压信号,为了实现高PF值,有时需要对Xcap进行一定的算法上的补偿。
DC咖啡店
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  • 2016-6-7 17:48:28
 
有没有原理图分享一下?
Power小E
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  • 2016-6-10 18:49:23
 
楼主要么看看一些拓扑网站的图腾柱PFC,比方说这个:

http://www.poweresim.com/index2.jsp?topologytype=83&deduct=184&InitNow=T&pc=16856
鹏源张工
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  • 2016-11-3 10:07:55
 
这么久没上来,都在忙图腾柱PFC。 汇报一下阶段性成果。  220Vin  1.2KW  效率 0.99, PF值0.985.    持续优化中.........


更新一下结果:220Vin 1.2KW 效率0.99  PF值 0.992.


vin=380vv3a 220vin.jpg
nc965
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  • 2016-11-3 10:23:54
 
不错的效率,我从来没达到过。
鹏源张工
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  • 2016-11-3 16:23:32
 
我以前也没达到过。 可能只有图腾柱PFC能达到吧。  
xkw1cn
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  • 2016-11-3 16:56:42
 
如果真如此;这个电源可以裸奔了。用不到散热器。
xkw1cn
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  • 2016-11-3 16:55:20
 
貌似开关频率不是很高。不知是全MOSFET做的还是半MOSFET半SiC/GaN做的?
鹏源张工
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  • 2016-11-7 08:50:53
 
半MOS 半GaN     兄台怎么看出开关频率的?
desolate
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  • 2016-11-7 10:10:46
 
你的电流是怎么采样的?研究了一段时间的totem pole,感觉电感电流比较难以采样。
鹏源张工
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电阻加隔离运放
xkw1cn
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最佳理配置
鹏源张工
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不懂
xkw1cn
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毛线宽度
鹏源张工
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  • 2016-11-8 10:41:41
 
果然是高人。
後會絠萋
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  • 2016-11-30 20:58:13
 
张工,你是怎么做到99%效率的?用淡化稼还是碳化硅MOS ?
我用sic MOS做的无桥PFC效率才96.6%
请教一下,谢谢
鹏源张工
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  • 2016-12-2 16:14:36
 
你好   我是用氮化镓的。

96%的效率 普通PFC也不只这么高效率吧?
鹏源张工
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  • 2016-12-2 16:26:44
 
发一张3KW时候的波形。 264vin 400v8.5a1.jpg
xkw1cn
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  • 2016-12-2 16:33:49
 
高水平的波形!强!
鹏源张工
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  • 2016-12-6 14:23:26
 
过零点的畸变很难处理,不知道版主有什么建议?
xkw1cn
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  • 2016-12-6 15:31:20
 
这块做的不多,没太多经验。一般做法是局部放开脉宽限制;串饱和电感等会有效果。
heyunwu001
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本网技工
  • 2018-6-17 22:31:45
  • 倒数9
 
张工,你好!我在做的一个图腾柱PFC,目前遇到一个问题,跟踪电流在2A以上就会在电流顶出现异常。这一般是什么导至的? tek00001.png




a1181363559
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本网技工
  • 2018-6-17 23:24:27
  • 倒数8
 
您好, 我看了您的电流波形,想问一下您 图腾柱PFC变换器您在过零点所产生的电流尖峰您是怎么处理的呢 十分感谢
heyunwu001
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本网技工
  • 2018-6-18 09:35:03
  • 倒数7
 
零点正负半周切换时PWM提前一点关,延后一点开。
a1181363559
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本网技工
  • 2018-6-18 22:29:16
  • 倒数6
 
不知道您对这个过零点的尖峰产生原因有没有细入研究呢,产生原因是什么 想向您请教下
heyunwu001
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本网技工
  • 2018-6-19 09:33:33
  • 倒数5
 
请教不敢当,我是刚玩这个,很多问题也不明白。具体的未做细入研究,大概原因我判断是和电感在正负半周储能时电流方向不同有关。

也想请教您,帮看看我发的这个电流问题波形,可能是什么原因产生的,我加快PWM频率,电流环速度都没有用



a1181363559
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本网技工
  • 2018-6-20 22:38:38
  • 倒数4
 
我个人觉得这是电流的高频振荡,我觉得您可以尝试将电压环的穿越频率调低来试试 。。我也是猜想 希望对您有帮助
飞翔2004
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副总工程师
  • 2018-4-8 07:19:31
 
采用氮化镓高频化的无桥PFC后,体积大大变小,成本还是比较有优势,效率也还是很高的
xkw1cn
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  • 2016-12-2 16:37:43
 
效率不光来自管子;还有其它方面。如PFC电感、寄生电感等。
不管咋样,96%效率;已经不错了。准谐振无桥硅管效率大约98%水平。无桥硬开关只有95%左右。
鹏源张工
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  • 2016-12-6 14:22:31
 
准谐振无桥?  是指BCM的无桥PFC吗?
xkw1cn
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  • 2016-12-6 15:32:10
 
图腾PFC
风中的沉默
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  • 2018-4-14 13:12:07
 
普通的1.2KW, CCM Boost PFC的效率也不止96吧?
放电大王
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  • 2016-12-1 10:34:53
 
挺不错的,楼主赶紧更新
鹏源张工
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效率测试   负载1A到8A的测试结果
Efficiency.JPG
xkw1cn
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  • 2016-12-6 16:41:25
 
赞!
nc965
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  • 2016-12-7 21:32:52
 
这是世界纪录啊
鹏源张工
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  • 2016-12-9 10:05:15
 
版主颁个证书给我?
txtxtxtx
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  • 2016-12-9 20:38:54
 
请问下,这个测试是否包含辅助电源的损耗?
鹏源张工
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  • 2016-12-13 16:28:24
 
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  • 2017-1-12 15:09:22
 
为张工点赞,想问下GaN做可靠性如何?量产了吗?
txtxtxtx
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  • 2017-3-18 23:15:20
 
张工这个效率曲线是包含EMI滤波电感,和辅助电源的吗?
鹏源张工
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  • 2017-7-5 15:19:54
 
包含了滤波电感,未包含辅助电源。
txtxtxtx
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  • 2016-12-7 21:29:38
 
张工,您好。我最近也在做一个CRM模式的图腾柱无桥PFC,请问下,开关管电流有什么好的采样方法吗?
用隔离运放的话,带宽估计不够。
鹏源张工
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  • 2016-12-9 10:08:31
 
可以用电流互感器啊
txtxtxtx
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专家
  • 2016-12-9 20:35:59
 
感觉用电流互感器不是太好采,比如高频管的下管,在输入电压正半周时,其电流为正向的脉冲三角波;但是输入电压负半周时,其作为同步整流管工作,其电流为负向的脉冲三角波。。。楼主能否给个实用电路?
xkw1cn
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  • 2017-3-19 23:15:08
 
高速霍尔
鹏源张工
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  • 2017-7-5 14:59:11
 
这个问题搞定了吗?
zjc--123
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本网技师
  • 2017-10-16 17:40:59
 
电流怎样采样请指教一下,采用模拟方式控制
鹏源张工
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  • 2017-10-17 14:15:04
 
我知道的有个厂家直接用互感器采样, 没有做其他处理。 只是他用用DSP控制,可能可以区分主管和同不管的电流信号。
bingnanerws
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  • 2017-7-14 22:27:08
 
请问正半周期的时候,上开关管导通,负半周期时,下管高通。这个是怎么实现的?
鹏源张工
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  • 2017-7-20 17:28:23
 
这个是DSP实现。 当然 模拟的也可以实现, 印象里通过检测AC信号得到50HZ的PWM信号,再跟高频信号做异或,就可以得到对应的驱动信号。
bingnanerws
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高级工程师
  • 2017-7-20 19:08:00
 
请问你仿过真么?
顏末君
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本网技工
  • 2017-8-1 12:55:45
 

http://www.poweresim.com

http://www.poweresim.com


分享一个免费的开关电源电路设计软件 http://www.poweresim.com,提供了很多关于图腾柱PFC的设计参考,也是很实用的仿真工具,希望对版主有帮助

bingnanerws
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高级工程师
  • 2017-10-11 22:17:08
 
图腾柱控制时序是什么样的?为什么我将低频2极管换成mos同步整流后,波形就不对了!有大神知道原因么?
westbrook
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  • 2017-10-17 10:50:57
 
低频二极管换成MOS管之后的驱动波形的周期是工频的频率。其他不变!
bingnanerws
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高级工程师
  • 2017-10-17 17:11:56
 
请问图腾柱的电流是怎么采的??
westbrook
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副总工程师
  • 2017-10-19 09:17:58
 
可以直接采用分流器(毫欧级)+隔离进行电流采样,然后再对电流进行精密整流。
也可以不用精密整流,由于电流在正负半周有正有负,将电流采样的偏置提高到DSP参考电压的一半,不过这样精度就没有精密整流的高了,会对THD造成一定的影响。
鹏源张工
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  • 2017-10-27 18:03:29
 
没错  我们就是用这种方式做的。  之前用模拟控制  电流互感器采样 其实也可以实现  发一张电流互感器采样时候,1200W时候的波形

1.2KW

1.2KW

bingnanerws
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高级工程师
  • 2017-10-28 14:29:42
 
可以直接用霍尔采样图腾柱pfc的电流把!
zrc123321
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本网技工
  • 2017-10-28 22:03:54
 
张工您好,我现在也在做图腾柱,但遇到一个问题,就是高频桥臂用Mos管开环的时候输入电流正负半周对称,但是换成GaN就不对称了,如图,请问这可能是什么原因?(最下面的波形为电流,且输入电压小于母线电压的时候,输入电流应该为零,但实测是不等于零的) 未命名图片.png

littlem
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本网技师
  • 2017-11-3 22:48:24
 
张工好,我是菜鸟也做了个图腾柱PFC,波形比较难看,是用电流互感器采样处理不好引起的么
IMG20171103215919.jpg
IMG20171103214249.jpg
IMG20171103215739.jpg
littlem
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本网技师
  • 2017-11-3 22:59:35
 
那些波形毛刺如何才能去掉啊
littlem
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本网技师
  • 2017-12-20 09:33:16
 
波形不好看是因为电感太小了,在电流大时电感系数会减小,用60磁导率的磁环多绕点会好很多。
海卫一
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高级工程师
  • 2017-11-7 11:09:50
 
张工:
       请教您一个问题,我现在用Gan和MOSFET做图腾柱PFC,用电流互感器采样电流,目前在调试电流内环,但是我的电流波形有点奇怪,您能否看看可能是什么原因造成的?浅蓝色是电流采样波形 tek0000.png
鹏源张工
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  • 2018-1-3 09:27:26
 
电流倒流也不会出现这样的波形。  您的这个波形上看,低频管的驱动是有问题的。
海卫一
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高级工程师
  • 2018-1-3 14:01:34
 
问题找到了,是驱动芯片和电流互感器采样有问题:
1.驱动芯片SI8271原边的寄生电容放电,导致驱动异常,原边加了一个104电容就行了;
2.电流互感器采样的信号失真了,这次换了LEM进行电流采样。

现在调电流内环又遇到了问题,PI参数怎么调就是稳定不了,采用定点DSP芯片控制,电流波形存在低频纹波:
1111.JPG
蓝色是LEM采样的电流波形,此时输入电压为110Vac,请问除了PI参数的问题,还有可能是哪些问题?
鹏源张工
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  • 2018-1-16 11:07:06
 
您的这个波形 我之前调试模拟PFC的时候倒是出线过, 但是那是在264V输入 380V输出的条件下, 当时分析的原因 好像是最小占空比被限制了。你这个波形 我也不知道是什么原因了。
海卫一
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高级工程师
  • 2018-1-25 11:05:11
 
张工:        找出问题所在了:1.PI参数确实没有调好;
                                  2.电感可能在功率增大的时候下跌的厉害,重新绕了一个;

        附一张电流采样的图:
         捕获2.JPG
        黄色是我用LEM采出来的电流波形,此时输入电压为100Vac,PF=0.982。
海卫一
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高级工程师
  • 2018-4-16 19:19:53
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       改了下控制算法,电流波形改善许多,发一张65kHz的波形图,绿色是电流波形,由于没有电流探头,只能测电阻两端电压,输入Vin=220V,P=1250W。
tek00274.png


海卫一
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  • 2018-8-13 12:12:02
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张工,请问您的工频管是如何打开的?我只要一打开工频管电流就爆大,而且波形不是正弦!
沉潜
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助理工程师
最新回复
  • 2019-9-10 09:01:22
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张工,请问您的PFC是从开环开始调试的嘛?
海卫一
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  • 2017-11-7 09:39:15
 
轻载时,进入DCM模式,输出电流有可能会倒流进输入端,这样波形就不对
bingnanerws
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  • 2017-11-8 14:00:31
 
我后来分析可能也是这个原因!那你知道该怎样解决么?
叫我张合理
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本网技工
  • 2018-4-7 20:08:07
 
大家好 我正在调试totem pfc的环路,发现经过软起后,bus电压不停的往上冲,完全控制不住(轻载条件),想请教大家是否遇到过相同的问题,能否帮忙指点指点,谢谢诶
xkw1cn
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  • 2018-4-7 22:41:20
 
算法问题。
几乎所有PFC都有这个问题。一般加过压保护即可。
bingnanerws
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高级工程师
  • 2018-4-7 22:55:07
 
我现在用单极性调制图腾柱PFC,高频管用的是IGBT,为什么我的电流波形跟不可控整流的差不多?
bingnanerws
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高级工程师
  • 2018-4-7 22:58:38
 
图腾柱PFC和单相全桥整流的单极性调制相同,为什么我用这种方法调制图腾柱PFC,电流波形跟不可控的一样
II~@F~GJRS(EDCEK9LEDTC9.png
xkw1cn
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  • 2018-4-8 14:43:23
 
如何调制的?频率?主电路?
bingnanerws
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  • 2018-4-8 15:06:22
 
用的单极性调制啊!频率50k,主电路图就是图腾柱pfc
xkw1cn
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  • 2018-4-8 15:39:23
 
电感多大?啥规格的?
bingnanerws
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  • 2018-4-8 16:12:03
 
电感是1.3mH,用的是单极性啊!我现在看看图腾柱pfc能否调制出正弦波,先波形开环试试,想按照单相全桥pwm整流做!目前发现不论负载多大,电感电流都想是不可控的!
xkw1cn
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  • 2018-4-8 16:45:24
 
估计你是在体二极管整流时开通的IGBT。相位可能有问题。
bingnanerws
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  • 2018-4-8 16:54:14
 
相位可能有什么问题?我用的硬件锁相啊!
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  • 2018-4-8 17:50:23
 
硬件与否与你的正确性无关。主要看你分配脉冲的逻辑。
谁整流,谁的桥另侧调制。
xkw1cn
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  • 2018-4-8 17:51:09
 
建议把上下管驱动脉冲时序对调试试。
bingnanerws
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  • 2018-4-8 18:16:14
 
把时序对调波形竟然差不多的!!!!
沉潜
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  • 2019-9-10 08:58:14
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您好,我现在也在做图腾柱PFC,思路和您之前一样,也打算从开环做起,也遇到了和您一样的问题,请问您是怎么解决的那?
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  • 2018-4-8 15:40:18
 
双桥调制还是单桥调制?
xkw1cn
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  • 2018-4-8 15:53:21
 
感觉你的调制相位反了。
xkw1cn
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  • 2018-4-8 15:57:42
 
感觉你的调制相位反了。
叫我张合理
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本网技工
  • 2018-4-8 20:39:13
 
现在在调totem pfc发现空载开机 bus电压一直往上冲,感觉电压根本没有按照电压环的控制,希望大家能帮忙分析一下,谢谢
海卫一
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高级工程师
  • 2018-4-10 13:38:09
 
加点载应该会好点
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