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未解决

电源输出电压波形高频尖刺严重

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dianyuanlearner
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  • 2011-4-23 00:02:47
10问答币
输出30V/1KW左右功率的电源,在重载输出时貌似听到了高频变压器和输出滤波电感(这两个器件距离比较近,还一下子分别不清楚究竟是那个响)那里传来了一些吱吱的尖刺声。测试输出电压波形发现,有严重的高频振铃,大家帮忙分析一下大概原因所在。
1.图1为副边输出电压波形,发现160K频率的高频尖刺,电源开关频率为80K




2.图2为将输出电压波形展宽

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WANGYUREN
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  • 2011-4-23 08:36:06
 
全桥硬开关?
dianyuanlearner
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LV6
高级工程师
  • 2011-4-23 13:29:16
 
不是,是软开关,3875控制,软开关效果是不错的,至少从滞后桥臂的发热情况感受出来了,在重载下温度在50°左右,但是不知道为什么会有这吱吱响
WANGYUREN
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LV10
总工程师
  • 2011-4-23 15:55:04
 
那没用过,反正硬开关的输出纹波可以看见倍频的尖刺。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-23 19:41:36
 
1、电源开关频率80K,输出带有160K的高频尖峰是有可能的,因为输出整流后频率变成了两倍。
2、高频尖峰可能跟你的输出滤波电容或者开关管的吸收有关,不知道你的滤波及吸收参数都是怎么样的?
3、测量一下原边MOS管的VDS波形,看在MOS管关断的时候是不是也是出现了同样的尖峰。
4、可以考虑在输入母线及输出滤波电容上并联高频滤波电容试试。
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2011-4-26 22:28:44
 
1.测试了输入端逆变器原边电压波形以及3875的芯片输出驱动波形,发现只要一吱响,则此时刻对应原边电压波形便发生振铃以及PWM没有输出,如图所示:



2.测试输出电压包罗发现,当发生吱响的时候,输出电压出现一定的下跌,表现为不规则的,有时候吱响时间间隔10ms,刚好等于前级PFC输出工频时间(前级PFC采用了UCC2818控制芯片),有时候则等了一阵才有吱响,我抓了其中一段响声的间隔时间,如图

YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-27 08:21:57
 
前级有APFC?后级DC-DC单独工作的话有没有这个现象?
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2011-4-27 10:42:44
 
将PFC断开后,发现并没有这种现象。初步怀疑两级产生了串扰,但是刚刚在两级之间串了一个共模电感(从11mH逐渐减小匝数一直到3mH),发现在4mH时效果有所改善,但是依然时不时的有响声,后来在390V输出和逆变之间又加了一个差模电感(只加在390V母线上),但是依然没有得到根本性的抑制。
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-27 13:14:41
 
那应该是前后级的串扰的可能性比较大,从你的驱动波形上看,你的后级得地线干扰好像比较大,这个可能会影响你的电流采样部分。最终导致误差放大器输出不正常。从电流采样部分及IC的地线的布线看看有没有改进的方向。
dianyuanlearner
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LV6
高级工程师
  • 2011-4-27 13:52:24
 
喔,你说的后级地线是不是副边的GND呢?由于输出电流比较大,我输出是采用了一条小铜牌走电流的方式,现在输出只采样一个电压信号,电流是通过分流器采样的,但是在控制系统里面还没有让它起到作用,也就是说电流信号现在还是断开的,起到作用的只有一个电压信号!IC的功率GND是通过一个0欧姆的电阻后连接控制板的大面积地。暂时还看不出什么问题
allen-leon
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  • 2011-4-27 13:55:28
 
输出滤波有问题。
输出是怎么布局的?
dianyuanlearner
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  • 2011-4-27 16:26:44
  • 倒数10
 
由于输出电流较大,故采用了两条小铜条并列插在PCB上,滤波电解电容夹在铜条中间,分流器安装在负输出端。基本构架如此
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-27 15:18:11
 
为什么通过一个O欧姆电阻接地而不直接短接到底呢?
dianyuanlearner
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  • 2011-4-27 16:28:12
  • 倒数9
 
这个芯片有两个地,一个是芯片的GND,一个是POWER-GND,我看到一般的POWER-GND都是采用了O欧姆电阻接地的方法,这会导致什么问题呢?
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-27 21:52:50
  • 倒数8
 
我觉得只要是电阻,即使是0欧姆的,也存在比布线大的多的电感,而这个电感再功率地上流过电流时必然产生噪声,恰好是起到了反作用,不知道我理解的对不对。我都是各自独立直接接地的。
lwqzzp
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  • 2011-4-27 23:11:52
  • 倒数7
 
我也是这样理解的。看来我也想对了。呵呵。开关电源
dianyuanlearner
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  • 2011-4-27 23:29:29
  • 倒数6
 
哦,这样的话那我拿一根光铜线将功率地和控制板的敷地层连接起来,不知道可以不?(光铜线是否有比0欧姆电阻更小的引线电感?)
YTDFWANGWEI
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  • 2011-4-28 08:40:15
  • 倒数5
 
可以试验一下,看看效果。
dianyuanlearner
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  • 2011-4-28 15:15:52
  • 倒数4
 
将0欧姆电阻换成光铜线效果差不多,后来直接的在POWER-GND这个引脚用锡连接到敷铜层了,但是意义不大。
但是现在又发现了一些新情况:变换器的原边GND和副边GND之间我是跨接了一个几十P的高压电容的,原先的目的是为了得到更好的EMI效果吧!现在我将这个电容换成了222/3KV的高压电容,即加大了电容容量,明显“咋 咋”这种噪声有了减少,并且开机大概3分钟后,“咋 咋”噪声已经完全消失了,通过示波器观察原边H桥电压波形,已经没有了以上的振荡现象,真的很奇怪!但是机器关机冷却一段时间后重新开机,还是会间断的出现“咋 咋”声,并且此时原边的波形以及PWM驱动消失,像上面波形一样。只有当开机几分钟后,也就是变压器以及各类器件发热后,“咋 咋”声终于慢慢消失了,此后的效果就非常理想了,为什么会这样呢?该怎么样入手处理?等候大家的指点迷津!谢谢
dianyuanlearner
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  • 2011-4-28 15:19:36
  • 倒数3
 
会不会是这个高压电容将一些即将输出到副边的的高频干扰噪声耦合回原边了,然后在功率系统内部循环,从而没有影响到最终输出的电压采样电路?但是为什么刚刚开机的时候还是会有问题呢?只有当各类功率器件明显有了一些热度后整个系统才稳定下来。是不是我的控制环路相位余量不够呢?
dianyuanlearner
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高级工程师
  • 2011-4-28 16:44:58
  • 倒数2
 
等待大家的指导中···············
dianyuanlearner
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  • 2011-4-28 23:31:21
  • 倒数1
 
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