请教：推挽拓扑轻载时死区内DS电压凸起问题-综合电源技术-世纪电源网社区

chengyabcd

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2021-6-21 18:08:27

10问答币

推挽拓扑，原理图见上图，输入电压范围为DC12V-20V，输出电压18V左右 3A；SG3525开环控制。
磁芯选择冠达EC3435B，Ae=91.56mm^2，AL=2400nH/N^2，初级3匝，次级6匝，初级电感量21uH。
调试时，输出滤波电感换成了250uH的电感。
当调节占空比为43%时，输出电压在DC20V，左右。输出电流大于350mA时，见下图MOS管的DS电压在死区内没有电压凸起。
黄色：MOS管栅极驱动波形；
浅蓝色：MOS管DS电压波形；
深蓝色：变压器中性点电流波形；

当将输出电流减小后（下图为负载电流250mA的情况，实际在负载电流小于340mA后，DS电压在死区时间就会有轻微凸起），MOS管的DS电压在死区时间内会有凸起，导致在轻载情况下输出电压较高。

看书上说是原边励磁电流过大导致的，请问各位大佬是不是这个问题呢？

按照“开关电源设计第三版”书中的推挽变压器设计计算公式，△B取2400，原边匝数取3匝。如果是原边励磁电流过大的问题，那么书中的计算公式是不是有问题呢？
请各位大佬不吝赐教，感谢感谢！

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		2 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131431 \| 主题：37517 \| 帖子：55631 访问空间发消息积分:131431 版主 2021-6-21 21:08:29
		3A整流，搞成了至少3000A的模样简简单单整流不好吗？少了电容；再增加点变压器气隙，这点波动不再是事。回复 \| 举报 \|

			3 chengyabcd chengyabcd 离线 LV6 高级工程师积分：991 \| 主题：7 \| 帖子：63 访问空间发消息积分:991 LV6 高级工程师 2021-6-22 08:17:05
			这个电源要求比较特殊，原边和副边不再一块板子上，为了副边简单些（不用区分极性），所以副边搞成全桥整流。另外，由于原边与副边隔离耐压很高，所以副边采用外径3mm的铁氟龙高压线，导致绕线占用面积较大，从而采用了EC3435的磁芯。您的意思是说变压器增加气隙后，能改善DS电压凸起的问题？变压器增加气隙后，原边电感量不就更小了吗？回复 \| 举报 \|

		4 tmcent tmcent 离线 LV10 总工程师积分：26693 \| 主题：242 \| 帖子：1152 访问空间发消息积分:26693 LV10 总工程师 2021-6-22 08:26:12
		这个凸起的确很奇怪，应该不是原边电流太大引起的，在开关管上增加吸收电路看看效果如何回复 \| 举报 \|

			5 chengyabcd chengyabcd 离线 LV6 高级工程师积分：991 \| 主题：7 \| 帖子：63 访问空间发消息积分:991 LV6 高级工程师 2021-6-22 09:34:23
			开关管上有RCD吸收，还有DS的RC吸收。“开关电源设计第三版”书中说是原边励磁电流大引起的（推挽拓扑典型波形一章），我也是不太确定改进方向。回复 \| 举报 \|

		6 能源消耗能源消耗离线 LV10 总工程师积分：14116 \| 主题：54 \| 帖子：3311 访问空间发消息积分:14116 LV10 总工程师 2021-6-22 09:48:57
		这个跟半桥轻载是也有个凸起的现象一样。稍微大点电流就没有了。其实不碍事。回复 \| 举报 \|

			7 chengyabcd chengyabcd 离线 LV6 高级工程师积分：991 \| 主题：7 \| 帖子：63 访问空间发消息积分:991 LV6 高级工程师 2021-6-22 11:09:11
			是的，负载大点儿这个凸起就没有了。但是我这个电源最终是电池供电，想把空载损耗控制一下，不然影响电池使用时间。如果输出在20V左右，电流350mA，电压凸起才消失，那么轻载损耗就有7W了，有点儿大。回复 \| 举报 \|

				8 能源消耗能源消耗离线 LV10 总工程师积分：14116 \| 主题：54 \| 帖子：3311 访问空间发消息积分:14116 LV10 总工程师 2021-6-22 11:21:34 倒数10
				损耗跟这个没有关系啊，能消除最好，优化变压器或器件，有点难。反正不带负载待机的话，可以用单片机控制，单片机待机不是更低损耗。回复 \| 举报 \|

					9 chengyabcd chengyabcd 离线 LV6 高级工程师积分：991 \| 主题：7 \| 帖子：63 访问空间发消息积分:991 LV6 高级工程师 2021-6-22 11:46:00 倒数9
					优化变压器的话，是不是增加初级匝数，减小励磁电流就行了？对于推挽变压器，初级励磁电流应该如何计算呢？回复 \| 举报 \|

				13 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 在线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2021-6-23 08:09:11 倒数5
				输出20V，电流350mA，就是空载损耗7W了？你怎么得出的这个结论？不用管这个波形，要想改善，变压器加点气息即可。回复 \| 举报 \|

					15 chengyabcd chengyabcd 离线 LV6 高级工程师积分：991 \| 主题：7 \| 帖子：63 访问空间发消息积分:991 LV6 高级工程师 2021-6-24 08:15:50 倒数3
					不是空载损耗达到7W，是要消除这个凸起就要加350mA电流的假负载，它的损耗是7W。总感觉变压器加了气隙之后，变压器原边电感量会迅速减小，那么励磁电流就更大了，会导致需要使用更大的负载电流才能消除这个DS电压凸起。回复 \| 举报 \|

						16 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 在线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2021-6-24 10:58:52 倒数2
						1、为什么要消掉这个突起 2、不要感觉，干嘛去不试验？回复 \| 举报 \|

		10 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6669 \| 主题：5 \| 帖子：1797 访问空间发消息积分:6669 LV8 副总工程师 2021-6-22 15:03:05 倒数8
		原边增加到10圈左右回复 \| 举报 \|

			11 chengyabcd chengyabcd 离线 LV6 高级工程师积分：991 \| 主题：7 \| 帖子：63 访问空间发消息积分:991 LV6 高级工程师 2021-6-22 15:24:34 倒数7
			非常感谢您的回复！我也是感觉应该增加原边匝数，您是怎么确定增加到10匝的呢？有没有相关的计算依据？下来再设计的时候我也就有依据了回复 \| 举报 \|

				12 joezzhang joezzhang 离线 LV8 副总工程师积分：6669 \| 主题：5 \| 帖子：1797 访问空间发消息积分:6669 LV8 副总工程师 2021-6-22 17:35:22 倒数6
				把最大励磁电流降到0.2A，12V4us/0.2A=240uH 2.4uH10^2=240uH 12V4us/（91mm^210)=0.053T 还可以考虑选择窗口面积差不多，但是截面积小一些的磁芯，这样单圈长度更短，铜损更低。回复 \| 举报 \|

					14 chengyabcd chengyabcd 离线 LV6 高级工程师积分：991 \| 主题：7 \| 帖子：63 访问空间发消息积分:991 LV6 高级工程师 2021-6-24 08:13:40 倒数4
					非常感谢！绕了一个原边5匝的变压器，效果好了很多。现在变压器绕线窗口基本占满了，准备提高开关频率再试试。回复 \| 举报 \|

						17 PNWZDL PNWZDL 离线 LV0 禁止发言积分：1733 \| 主题：43 \| 帖子：458 访问空间发消息积分:1733 LV0 禁止发言最新回复 2021-7-2 14:01:07 倒数1
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