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未解决

AC-DC输出怎么滤除100HZ纹波?

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angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-8 10:27:09
10问答币
开关电源原理如图,开关频率20kHZ,50HZ AC整流后输出到DC-DC输出20V,无载和轻载(60欧姆)时纹波峰峰值较小50mV以内,但是接入30欧姆时就会出现幅度300mV的100hz纹波,导致原因应该是电流过大前级电路不能提供稳定的电压,请问这个纹波可以用PI调节器调节吗?本人尝试pi调整后最终以失败告终,可能原因是输出响应太慢,调节PWM的占空比后可以要相当长的一段时间才能响应到理想的电压值。不知道大家是怎么处理这个100HZ的,求解决!
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伟林电源
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版主
  • 2019-7-8 16:23:31
 
检查你的pcb环路设计。

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angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-8 23:20:12
 
100hz是整流50hz的交流电变的,负载大的时候整流滤波电容应该提供不了电流电压就会降,输入端就会有一个幅度较大的100HZ波,继而输出端就也会出现100hz纹波
hedu1211
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副总工程师
  • 2019-7-8 16:29:56
 
除了改善环路,是不是你的输入电解太小了,负载大的情况下导致整流后纹波电压大。
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-8 23:05:37
 
输入电容4700u铝电解电容,应该挺大的了吧
伟林电源
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版主
  • 2019-7-9 08:19:10
 
判断是否电窄小了可以加并一个就好了,我还是坚持2楼的意见。
hedu1211
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副总工程师
  • 2019-7-9 08:59:51
 
那你可以把你环路的参数说一下
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 10:48:08
 
这个是原理图啦
新文档 2019-07-09 10.46.12_1.jpg
wh6ic
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  • 2019-7-9 12:03:05
 
仅就前级工频滤波环节,0.7A 电流,10mS 时间,4700uF电容上的压降大约1.4Vpp,在DC输出侧产生300mVpp,应该是 I 环节时间常数太大导致的,把输出电容减小到数百uF再试试看

另外: ADC采样做了数字滤波吗?


angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 15:37:06
 
做了数字滤波,但100hz的波可以采到,串口输出可以看见波形和示波器的一样
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 15:45:20
 
输入换了个10000u的,输出峰峰值小了50mv
wh6ic
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  • 2019-7-9 15:51:18
 
如果输出20瓦左右,输入滤波4700uF完全足够
hpf0532
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副总工程师
  • 2019-7-9 10:14:31
 
提高环路带宽和低频增益可以抑制低频纹波。你可以把PI参数加大试试。
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 10:36:19
 
现在最大的问题就是PI调整占空比后,输出响应不够及时,导致调整不过来
hedu1211
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副总工程师
  • 2019-7-9 10:47:58
 
你上传部分原理,这样大家才能更好的给你建议。
hpf0532
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副总工程师
  • 2019-7-9 10:58:08
 
PI参数加大的意思是减小PI电路的电容电阻
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 11:20:56
 
我是AD采输出电压,然后通过STM32的程序PI改变PWM的占空比。你是说要改变输出电容的大小吗?好像改小一点确实响应快了一些,换了个1000uf输出电容,但是还是不够及时
hpf0532
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副总工程师
  • 2019-7-9 13:28:49
 
你不是用硬件做的PI?单片机采样完计算再调整输出速度跟不上的,用DSP还差不多。或者干脆用硬件调
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 15:03:46
 
速度应该是能跟上的,stm32的采样最快可以达到1us,我做了简单的滤波处理,200us可以处理一次数据,只不过输出一个pwm占空比后,输出电压没有及时的跟上,或许是输出电容太大了吧,等下改个电容看看效果
wh6ic
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总工程师
  • 2019-7-9 15:54:17
 
ADC 采样输入阻抗做了匹配没有?  怀疑失配了,采样延迟,导致输出无法抑制输入的低频纹波

信号到ADC之前最好加一级运放驱动,或者减小分压电阻阻值试试,目前取值分别是多少?
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 16:16:54
 
电阻分压然后加了运放跟随,目前没加pi的效果就是示波器的那个图,加了就不知道什么鬼样了,调大调小都不太行,因为电路输出延迟太严重了
anthony
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版主
  • 2019-7-9 13:47:33
 
470uF电容上的纹波电压有多大?
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 15:33:09
 
输出电容改小了,开关20khz的纹波又更大了
wh6ic
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总工程师
  • 2019-7-9 16:11:19
 
先解决 100Hz 纹波,再解决 20KHz 纹波

开始的 500uH 电感、数千 uF 电容,时间常数已经接近 十毫秒 量级,对 DCDC 输出而言,的确太大了。
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 16:20:59
 
只要电路响应快,PI是可以将100hz波滤掉的吗?
hpf0532
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副总工程师
  • 2019-7-9 16:29:33
 
用硬件PI电路很轻松就可以滤掉低频纹波
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 16:39:38
 
硬件PI怎么做,有什么推荐的方案吗?
hpf0532
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LV8
副总工程师
  • 2019-7-9 17:00:15
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运放搭个比例积分电路就行了,给定直接用单片机给。实际上就是II型补偿,网上很多资料。
wh6ic
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总工程师
  • 2019-7-9 16:47:36
 
积分环节就是消除扰动的嘛
效率不高,是不是开关、续流管驱动没有加合适的死区?看过两个管子的驱动波形、开关波形吗?
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 17:41:20
  • 倒数7
 
因为没有把100hz波滤掉所以效率还可以,mos管也不会发烫,波形没有什么问题
拓沃得电源
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本网技师
  • 2019-7-9 14:49:48
 
把PI参数加大试试
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 15:22:50
 
负载30欧姆的输入输出波形
IMG_20190709_152100.jpg
wh6ic
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总工程师
  • 2019-7-9 15:49:21
 
开关、续流管输出波形也打出来看看

三角波形是负载,圆滑些的是滤波电容 波形吗?这个波形是不好看


angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 16:08:53
 
三角波的是整流后的波形,正弦的是输出端的波形
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 16:28:52
 
我买的一个DCDC变换器,输入直流电源和输入我AC整流滤波后的电源相比,其输出波形基本良好 ,前者效率可以达到90%以上,但是后者的mos管发热特别严重,效率只有50%左右。我做的这个DCDC变换器,输入直流电源效果很好(纹波比这个买的好很多),但是输入整流滤波后的电源,输出会有100hz纹波。我现在在考虑要不要调整电路参数用pi把这个100hz滤除掉,如果能滤掉会不会像我买的这个DCDC一样效率很低。我不知道AC-DC怎么做效果比较好,现在的方案是否可取 ,希望大家给个意见!
adobepdf
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总工程师
  • 2019-7-9 17:15:50
  • 倒数9
 
100hz应该是50hz倍频来的吧
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-9 17:39:36
  • 倒数8
 
对的
Douxiangg
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本网技师
  • 2019-7-11 13:53:43
  • 倒数6
 
扰动可采用前馈补偿的方法,可解决母线低频扰动。
angaoun
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助理工程师
  • 2019-7-11 17:12:16
  • 倒数5
 
可以用stm32单片机实现吗
Douxiangg
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本网技师
  • 2019-7-13 11:27:21
  • 倒数4
 
可以的,简单说,就是采集直流母线电压,对其进行小时间常数的滤波,然后作为分母,分子是额定的母线电压。用这个数乘以你的占空比就可以了

此山中
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助理工程师
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  • 倒数3
 
引入前馈或者电流控制
835423706
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助理工程师
  • 2019-7-13 21:43:37
  • 倒数2
 
方法一:增大输出电容(增加成本)
方法二:优化pi环路,将P调大,增加低频增益,但是会使高频相位余量减小
方法三:与PI环路并联增加一个带通滤波器,只能让100HZ左右的纹波通过,这个滤波器和PI相加就能既增大低频增益又不会减小高频相位余量。
mike237123885
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高级工程师
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  • 2019-9-23 11:05:07
  • 倒数1
 
你好,这个PI电路值得是CLC滤波还是运放部分?
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