世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
已解决

求助 两相交错同步整流BUCK电路输出电压与占空比关系问题?

[复制链接]
查看: 1639 |回复: 21
1
百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-2 19:56:27
10问答币
各位电源大牛,你们好! 我最近在做一个两相交错式同步整流的电源 遇到一个问题是关于输出电压与占空比的关系与理论计算不相符的,希望社区里的大神帮忙解答解答  谢谢!

两相交错式BUCK拓扑图:

拓扑.PNG

驱动波形: 驱动波形.png


其中:黄色的波形是Q1的波形,蓝色的是Q2的波形  粉色的是Q3的波形 绿色的是Q4的波形 ,Q1和Q2的波形 互补对称   Q3和Q4的波形 互补对称   Q1和Q3的波形相差180度, Q1和Q3的波形的占空比为 0.26  PWM频率设置150K  

实验情况是:输入32V 按照上图的驱动波形  驱动 测量输出电压是 9.55V  从驱动波形形可以看出 在一个周期内 每相上管各导通0.26的占空比的时间 哪里总的导通时间应为0.26乘以2  0.52的占空比时间  输出电压应为 32V * 0.52 = 16.64 V  理论计算与实际输出电压相差太远 ,如果按照 一相的占空比来计算 32 * 0.26 = 8.3V 还比较接近。为什么会这样 ?是哪里分析错了?

那么问题一:两相交错式同步BUCK电路的输出电压与占空比是什么关系  哪位大神帮分析分  谢谢!

问题二 : 当两相交错BUCK的占空比超过50%的时候 空载情况下 任然可以工作  带负载时电感会叫 网上有说法 超过50% 的时候 出电流  两个电感电流不均流 是真的吗  ?


谢谢回复!感激不尽!

最佳答案

查看完整内容

换一个角度看。 相信LZ知道Buck的 Vo= D*Vin 是怎样来的吧?考虑其中任何一个电感的伏秒值平衡的话,Vo只能是等于D*Vin,不管是不是交错。
cyx7610
  • 积分:15342
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3621
积分:15342
LV10
总工程师
  • 2018-5-2 20:59:43
 
交错同步整流BUCK要看交错相位多少?
百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-3 11:21:15
 
交错相位是 180度 上面已经说了!谢谢!
nc965
  • 积分:54965
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:17708
积分:54965
版主
  • 2018-5-2 21:00:55
 
理解成2个占空比0.26的Buck并联就不用纠结了,实际也是这意思。
百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-3 11:25:13
 
谢谢回复!不过 你这句话 什么意思?? 并联   你的意思是 输出电压值 是按照 0.26的占空比来计算?? 不是按照两相占空比之和来计算的??
nc965
  • 积分:54965
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:17708
积分:54965
版主
  • 2018-5-3 11:40:13
 
百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-3 14:33:56
 
安照你这么想 占空比最大只能到达0.5  就是  输出电压最大值 Vo = 0.5 * Vin    对于更多相的BUCK电路 可调节的占空比范围越来越小 输出电压也原来越来越小 这明显不对劲!
nc965
  • 积分:54965
  • |
  • 主题:113
  • |
  • 帖子:17708
积分:54965
版主
  • 2018-5-3 17:00:13
  • 倒数6
 
Buck最大占空比可以是1,没觉得哪不对。
cyx7610
  • 积分:15342
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3621
积分:15342
LV10
总工程师
  • 2018-5-3 21:33:43
  • 倒数3
 
理论上是可以,主要看控制IC.
Ast200902
  • 积分:2193
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:471
积分:2193
LV8
副总工程师
  • 2018-5-2 21:19:40
 
1.电路圖没有数值,很難分析所用数值是否合適。
2.驱動波型看不到刻度,不知幅度多少。
請注意:驱動电压G1_H和G2_H,最小高於Vbus 1個Vgs,才可使Q1和Q3完全开通。
百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-3 11:29:59
 
谢谢回复!不过你 偏题了  我要问的是 输出的电压与占空比的关系式  或者 我的驱动波形时序有问题  导致输出电压的理论计算值与实际值不相符。驱动MOS管是没有问题的 只是上升时间有点慢而已。
Ast200902
  • 积分:2193
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:471
积分:2193
LV8
副总工程师
  • 2018-5-3 13:05:51
 
明白.
同意3楼的说法.
对每一个BUCK来说, 要按 Vo=D*Vin 工作.
Vo 一般是按电路设定,菆样, 分压送到差分大放大来维持 Vo.
没有改变电路设定,菆样, 分压. Vo 是不变.
Ast200902
  • 积分:2193
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:471
积分:2193
LV8
副总工程师
  • 2018-5-3 13:44:27
 
如输出偏离设定Vo, PWM 会纠正, 直至Vo合乎设定值
百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-3 14:27:14
 
对于 单相的BUCK的电路来说 是这样的   Vo = Vin *  D   没有错 通过改变占空 来改变输出电压。但是我的两相交错同步BUCK电路 我的驱动波形时序是这样的:

图片.PNG

假设 整个周期的 定时器的计数值是20000  半个周期就是10000   每一相BUCK 上管开通时间是 0.2*20000 = 4000 就是占空比是0.2个周期  那么对于整个周期来说 总的占空比 应该是  0.2 *2 = 0.4 才对   那么输出的电压应该是  Vo = 0.4 * Vin   但是硬件实际测试 输出Vo 等于  0.2 * Vin   非常接近    不知道什么原因???

Multisim 仿真   这样驱动  电感电流有倒流的情况  怀疑是 两个电感之前 形成了内部环流才造成这个情况!同步BUCK电流 都有可能出现电感电流倒流的情况。
boy59
  • boy59
  • 离线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:9469
  • |
  • 主题:79
  • |
  • 帖子:2075
积分:9469
LV8
副总工程师
  • 2018-5-3 20:22:00
  • 倒数4
 
总占空比Don=0.2*2是何道理?如果成立的话那么总Doff也应乘以2,所以最后的占空比还是0.2不变。
Ast200902
  • 积分:2193
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:471
积分:2193
LV8
副总工程师
  • 2018-5-3 14:53:50
  • 倒数10
 
每一相BUCK 上管开通时间是 0.2*20000 = 4000 就是占空比是0.2个周期
若Vo = 0.4 * Vin   
每一相BUCK會不功作. 直至Vo低於0.2 * Vin.
Ast200902
  • 积分:2193
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:471
积分:2193
LV8
副总工程师
  • 2018-5-3 14:58:25
  • 倒数9
 
每一相BUCK會維持Vo 等于  0.2 * Vin

百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-3 15:24:53
  • 倒数8
 
为什么不会做功呢? 是不是轮到 Q3和Q4组成的一相导通的时候  Q2 一直开通的 开通时间太长  电感续流 储存的能量释放问了  电流倒流反向冲能  等Q3 Q4 相停止工作 轮到Q1和Q2 这一相工作 ,需要把之前电感反冲的能量 抵消掉才能正常工作 ? 那我要怎么驱动时序才能 正常工作的??谢谢!

Ast200902
  • 积分:2193
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:471
积分:2193
LV8
副总工程师
  • 2018-5-3 19:32:12
  • 倒数5
 
一個单相BUCK被設定Vo= 0.2 * Vin。當Vo大于0.2*Vin时,它的控制环路会減少驱動胍寛,去維持Vo =  0.2 * Vin。若Vo偏離太大,控制环路会将胍寛停止。這就是PWM調制。在多相BUCK,每個都会依從Vo =  0.2 * Vin去控制Vo,跟你想法不一樣。
百步飞剑
  • 积分:92
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:8
积分:92
LV1
本网技工
  • 2018-5-4 19:28:36
  • 倒数2
 
你说的 减少或增加脉宽  是负载变化是  调节PWM  我实验的时候是固定占空比 频率 空载的情况下
Ast200902
  • 积分:2193
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:471
积分:2193
LV8
副总工程师
最新回复
  • 2018-5-4 21:19:34
  • 倒数1
 
我以一個問題回答
一輛車一小时走20公里,时速=20/1,每小时20公里。
另一輛車一小时走20公里,时速=20/1,每小时20公里。
但是車子在一小时內走了40公里,时速应是(20十20)/1,即毎小时40公里,為甚么?車子时速是20公里,还是40公里?
greendot
  • 积分:25908
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:7551
积分:25908
LV10
总工程师
  • 2018-5-3 16:48:50
  • 倒数7
 
换一个角度看。
相信LZ知道Buck的 Vo= D*Vin 是怎样来的吧?考虑其中任何一个电感的伏秒值平衡的话,Vo只能是等于D*Vin,不管是不是交错。

热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦5层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)28285637 /(13823562357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报

Copyright 2008-2019 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348