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求助!!关于反激断续模式mos管关断后震荡的一些问题!!

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锦衣夜食
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  • 2019-8-8 10:46:44
10问答币
小弟,最近学习反激电路拓扑,对于电源网上的很多前辈的讲解都有了比较深刻的认识,特别佩服各位前辈对后辈的无私分享,小弟最近学习反激dcm模式下,mos管的震荡原因,在一个前辈的帖子中有一些问题想请教各位前辈,下面我把帖子中不太懂得地方贴出来(http://bbs.21dianyuan.com/forum. ... p;extra=#pid1298522):




这个看起来图比较明显,为什么在DCM模式下才会有这个振荡?
我们知道在DCM模式下,有一段初级电流和次级电流都为0的死区时间,
在这段时间内,初级激磁电感Lm会产生反电动势去阻碍初级电流为0(电感总是阻碍电流的变化),
Cds先是放电,等放到Vin时,Lm两端电压相等(因为Lm>>Lk,忽略Lk),为阻碍电感电流为0,Lm产生反电动势,同时对Cds进行充电,
当充电电压到Vin+Vor时,Cds又开始放电,如此反复发生阻尼振荡,就产生了我们看到的这个波形,谐振频率f=1/2π根号下(Lm+Lk)*Coss。
而Vds前面那个尖峰振荡频率高很多,是因为只有Lk和Cds发生阻尼振荡,谐振频率f=1/2π根号下Lk*Coss。
欢迎大家提出疑问!





我的问题:在励磁电感为了阻碍初级电流降为零,产生反向电动势  此时上负下正,电流的方向还是由上至下从电感内部流过吗?此时电感等同于一个电压源?

关于lm和coss电容震荡问题

关于lm和coss电容震荡问题

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需要明确的是什么是阻值电流为零,在这段时间内,初级激磁电感Lm会产生反电动势去阻碍初级电流为0-------这句话的意思是首先在电流到0之前,初级激磁电感两端是有电压的,电压方向下正上负,为N Vo 然后这个时候你的电流为0,变压器中理论没有磁场,磁场是电流产生的,忽略剩磁。 这时候就需要产生一个反向的磁场来抵消这个电压,原来是副边电流产生的这个磁场 法拉第电磁感应定律 产生的电流方向使得,Cds先是放电,等放到Vin时 ...
夜雨雨夜
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  • 2019-8-8 12:42:02
 
需要明确的是什么是阻值电流为零,在这段时间内,初级激磁电感Lm会产生反电动势去阻碍初级电流为0-------这句话的意思是首先在电流到0之前,初级激磁电感两端是有电压的,电压方向下正上负,为N Vo
然后这个时候你的电流为0,变压器中理论没有磁场,磁场是电流产生的,忽略剩磁。
这时候就需要产生一个反向的磁场来抵消这个电压,原来是副边电流产生的这个磁场
法拉第电磁感应定律

产生的电流方向使得,Cds先是放电,等放到Vin时,Lm两端电压相等(因为Lm>>Lk,忽略Lk),此时电感电流不为0,只有Cds为谷底的时候,电流为0.
但这个时候Lm两端电压又不为0,上正下负,电感两端电压不为0,就需要产生一个磁场进行抵消,电流向下流。从而实现了震荡过程。




你使用法拉第电磁感应定律,自感是怎么产生的,就可以分析整个过程了。




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锦衣夜食
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  • 2019-8-10 11:08:58
 
非常感谢您的讲解,我还是有一些问题不太清楚,在死区时间开始时,能量已经从初级侧传输到次级侧,此时原边电感上的电压不在被钳位在Vor。这个时候原边电流早已为零,副边电流侧将要为零时,副边电感为了阻止电流减少即产生一个上正下负的感应电压  反射到原边为上负下正,但是您说的这个时候cds开始放电,电流方向应该是由下至上给电感充电。有点搞糊涂了 哈哈哈。您有空闲的时间能再帮小弟捋一捋吗?麻烦您了

原副边电流电压波形

原副边电流电压波形
夜雨雨夜
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  • 2019-8-11 10:38:37
 
1.死区的时候,副边流过电流,变压器的副边电流会再磁芯中产生磁场,安培环路定律对吧。副边电流线性变化,这个应该能够理解,然后产生的磁场是线性变化的(按照理想分析),变化的磁场在原边绕组产生感应电势,所以死区的时候在副边电流不为0时,原边变压器两端电压被钳位。


你要从磁芯中的磁场分析
并不是你说的能量已经从初级侧传输到次级侧,此时原边电感上的电压不在被钳位在Vor。
夜雨雨夜
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  • 2019-8-11 10:46:28
 
2.电磁感应定律必须符合法拉第电磁感应定律,和安培环路定律

副边不考虑漏感,电流在到0之后,磁芯中能量变为0,此时你没有外部电压,


怎么能够  副边电感为了阻止电流减少即产生一个上正下负的感应电压  反射到原边为上负下正。


副边电感为了阻止电流减少即产生一个上正下负的感应电压  反射到原边为上负下正,这个过程就是我说的1的过程,此时副边电流不为0的时候。这是按照先安培环路定律,再法拉第电磁感应定律得到的。














夜雨雨夜
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  • 2019-8-11 10:50:24
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3.你的图中ip电流不对,当原边驱动关断的时候,这时候理想波形是副边开始导通,原边没有电流

你要看的变压器副边电流不是io2,这个是输出电流,包含了电容放电部分。你要看的是副边二极管电流。
锦衣夜食
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  • 2019-8-10 15:06:59
 
我根据您的回答又捋了捋,在死区时间开始时,原边电感上的电压NVo是上负下正,为了抵消掉这个电压产生了自感的反向电动势,此时原边电感电压上正下负 这个时候Cds开始向电感lm放电,(lm两端电压相等是什么意思?这个有点不太理解),在lm两端电压达到nvo的时候,开始向cds放电。关于自感电动势只是延缓了过程的进程,不能使过程停止,更不能使过程反向。您能再讲讲吗 谢谢您了
夜雨雨夜
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  • 2019-8-11 11:03:42
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感觉你理解错了死区开始的时候和副边电流到0的时刻分别在哪里。死区是原边MOS关断后的时间
反激电路你要分析这个震荡,是在断续模式下才会有。要分析的是此时副边电流到0之后的震荡

副边电流到0是副边二极管电流到0。从你上面贴的图就可以看出你没有明白反激是怎么工作的。Ip图是错的,你想想这个是不是变压器原副边的电流波形。





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锦衣夜食
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  • 2019-8-11 14:49:16
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感谢您的再次回复,我觉得您说的死区时间和我理解的死区时间有误,我觉得在反激断续模式中有区别与连续模式的是,设置死区时间使流过输出二极管的电流降为零,这样使原边侧开通时不会因为输出二极管的反向恢复问题出现很大的尖峰电流。在死区时间中变换器电流处于断续状态,原副边电感电压、电流都为零,此时输出电流由输出电容提供。
LM和Coss震荡就是出现在副边二极管电流降为零,此时副边电感电压也降为零,原边电感电压不再被钳位为NVo,我不太理解的就是在这个时候原边电感电压的变化和MOS上电容电压的变化过程。


关于您说的Ip电流的图是错的,这个文档是把 原边关断时刻的电流给拉开来描述了,实际上这个过程时间非常非常短。

断续(DCM)模式—反激电源波形通俗详解.pdf

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greendot
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  • 2019-8-11 15:29:27
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死区内,副边等于不存在,Lm的初始电流=0,Cds的初始电压=Vin+Vor ,如果楼主明白一般LC谐振的过程,这就不是个问题了。

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greendot
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  • 2019-8-12 15:15:33
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多讲几句。因为谐振是交流,所以Vin可以认为是短路,这时等效电路如图,Lm初始电流=0,Cds初始电压=Vor
2019-08-12_135037.jpg
谐振是个LC能量互转移的过程,开始是Cds向Lm释放能量(或说是Cds放电,Lm充电),Vc一直下降到0时,Cds能量全转到Lm里,这时Lm电流最大,跟着Lm向Cds反向充电,Vc转负值,直到Vc=-Vor,电容得回原来的能量,再又重复向Lm反向充电。。。。,因为L有阻性损耗,振幅是会一路减弱的。
真实的Vc,加上Vin便是。




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锦衣夜食
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  • 2019-8-14 11:00:28
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明白了,谢谢您!!
夜雨雨夜
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  • 2019-8-11 16:43:50
  • 倒数6
 
明白你的意思了,这个时候副边由于二极管存在无法形成震荡,如下面所说的等于不存在。
我把我原来的过程再说一下:


这个时候输入电压Vin,MOS管Cds电压为Vin+NVo对吧


这个时候Lm端电压为两者相减-nVO,此时电流为0,就需要产生一个反向的磁场来抵消这个电压,(原来是副边电流产生磁场感应的这个电势)
法拉第电磁感应定律

产生的电流方向使得,Cds先是放电,等放到Vin时,Lm两端电压相等(因为Lm>>Lk,忽略Lk),此时电感电流不为0,为谐振的峰值,只有Cds为谷底的时候,电流为0.
但这个时候Lm两端电压又不为0,上正下负,电感两端电压不为0,就需要产生一个磁场进行抵消,电流向下流。从而实现了震荡过程。
整个过程是Cds和Lm谐振,我把谐振的过程描述了一遍,你觉得对不对。


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夜雨雨夜
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  • 2019-8-11 17:00:33
  • 倒数5
 
才疏学浅,明白了你说的死区的意思,因为也是第一次听到,很好奇,只知道一些DCM反激利用这段时间进行准谐振控制,还想请教一下,反激的死区这个名词从哪里来的?还有哪些其他的专门控制这个死区的芯片?
锦衣夜食
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高级工程师
  • 2019-8-11 20:23:14
  • 倒数4
 
您谦虚了讲的非常好,可以看出您的理解很深刻 非常感谢您的讲解,小弟也是刚学的开关电源,死区时间我也是在论坛里看到的。大多数应该是描述断续模式下 原副边电流电压为零输出电流由输出电容提供、原边rcd电路中的吸收电容向r放电的这个时间段吧。可能不是比较标准的一个约定成俗的描述吧。关于这个时间的控制 我觉得是根据断续模式的特点,然后在设计变压器的时候考虑到这个时间大小的设置吧。
夜雨雨夜
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  • 2019-8-12 11:17:18
  • 倒数3
 
准谐振反激,用的就是这个震荡。
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