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[探讨]一款TL494 48V 电动车充电器电路请给予分析下

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jafck
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  • 2011-7-1 11:19:12
10问答币

需要 分析之处已用不同颜色的方框勾画出范围。
1.解答下蓝色方框变压器左侧VD9 VD10  IN4007的作用。
2.解答下绿色框图及蓝色框图中器件工作过程。
3.解答下与MUR1620CT相连变压器的作用,看上去像是构成全桥整流。但是这样的变压器绕制我还是第一次见到。


最佳答案

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老帖翻出来了,那就回一个. 1,这个电路不难理解啊,这是一个充电器电路.首先,vd9/10是电压嵌位,和494匹配的,因为494的输出电压在2+V,没有嵌位电路494输出会过流,但如果494输出加电阻限流又会影响输出死区时间. 2,蓝色区域和下桥一起组成全桥推挽,下桥负责给T2上半周,期间给c17充电,上桥负责给T2下半周,给c17放电,周而复始,产生全桥输出. 3,说的是t2 吧?这个是输出变压器啊,绕组是为了有全桥输出(看标示同名端就知道每个绕 ...
faithtechhuangbin
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  • 2011-7-1 13:22:42
 
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xidianhuqi
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初级工程师
  • 2016-4-1 12:04:02
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这电路的确很经典,设计很巧妙,也很有奥妙。
jafck
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  • 2011-7-2 08:42:04
 
讲改电路之前先来讲讲MOSFET的隔离驱动电路,
预计要分几个篇幅:
1.MOS管驱动基础和时间功耗计算
2.MOS管驱动直连驱动电路分析和应用
3.MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用

4.MOS管网上搜集到的电路学习和分析


今天主要分析MOS管驱动变压器隔离电路分析和应用和MOS管驱动基础和时间功耗计算。


首先谈一下变压器隔离的MOS管驱动器:

如果驱动高压MOS管,我们需要采用变压器驱动的方式和集成的高边开关。
这两个解决方案都有自己的优点和缺点,适合不同的应用。
集成高边驱动器方案很方便,优点是电路板面积较小,缺点是有很大的导通和关断延迟
变压器耦合解决方案的优点是延迟非常低,可以在很高的压差下工作。常它需要更多缺点是需要很多的元件并且对变压器的运行有比较深入的认识。

变压器常见问题和与MOS管驱动相关的问题:
变压器有两个绕组,初级绕组和次级绕组实现了隔离,初级和次级的匝数比变化实现了电压缩放,对于我们的设计一般不太需要调整电压,隔离却是我们最注重的。

理想情况下,变压器是不储存能量的(反激“变压器”其实是耦合电感)。不过实际上变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域,这种能量表现为漏感和磁化电感。对于功率变压器来说,减少漏感可以减少能量损耗,以提高效率。MOS管驱动器变压器的平均功率很小,但是在开通和关闭的时候传递了很高的电流,为了减少延迟保持漏感较低仍然是必须的。
法拉第定律规定,变压器绕组的平均功率必须为零。即使是很小的直流分量可能会剩磁,最终导致磁芯饱和。这条规则对于单端信号控制的变压器耦合电路的设计有着重大影响。

磁芯饱和限制了我们绕组的伏秒数。我们设计变压器必须考虑最坏情况和瞬时的最大的伏秒数。(在运行状态下,最坏情况和瞬时的,最大占空比和最大电压输入同时发生的情况),唯一我们确定的是变压器有一个稳定的电源电压。
对于单端应用的功率变压器来说,很大一部分开关周期需要保留来保证磁芯的正确复位(正激变换器)。复位时间大小限制电路运行的占空比。不过由于采用交流耦合实现了双向磁化,即使对于单端MOS管驱动变压器也不是问题。


单端变压器耦合MOS管驱动电路

隔直电容必须在源边电路,起到的作用是提供重启电压,如果没有该电容,变压器的磁化电压和占空比相关,变压器磁性可能饱和。



双端变压器耦合MOS管驱动电路

——————————20181207更新——————————————————————————
R4、C7和R3、C8 这是利用电容秒伏平衡,达到全桥一样的效果。两个电阻起到均衡分压的效果。使得电阻电压一致。初识,请搜索  半桥驱动电路工作原理及作用。
这个电路的一切知识可以从 王水平的 《开关稳压电源原理及设计》 及 《开关稳压电源——原理、设计与实用电路》  中找到。文章 中的内容均来自以上书籍
对于电路末尾的防火花电路,其实是一个过流保护电路,可以在《实用电源技术手册》 P14页中找到。
实用电源技术手册.JPG 开关稳压电源——原理、设计与实用电路 第二版》P373-379的描述
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Bodoni
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  • 2011-9-24 10:53:42
 
大侠,佩服,继续呀。。
diablo77521
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  • 2012-3-14 11:48:05
 
等着楼主的双路耦合MOS管驱动,能说下半桥的吗?
myship02
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  • 2011-7-2 13:54:23
 
这个电路很有意思,变压器的绕发我也刚刚看到过。
1、待进一步讨论;
2、蓝色和绿色部分的电路是自激震荡的工作情况吧,不能分开讨论吧?
3、与MUR1620CT相连是全波整流吧??
jafck
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  • 2011-7-14 13:50:14
 
回答:
1. 同意待进一步讨论;
2. R17 R19 使电路自激启动。
3. 是的。 这个电路还有个亮点就是电阻 R25,不知道您看出来了没有?
离20日没多久了,是在没人参与我就公布整个电路的分析过程了。
Aragorn
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  • 2011-7-18 14:46:19
 
liu100149
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  • 2011-9-11 08:49:52
 
R25有什么用

这个回路有什么用
liu100149
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  • 2011-9-11 10:14:44
 
VD9和VD10有什么用呢
h_diy
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本网技师
  • 2013-5-12 16:14:29
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抬高vt1,vt2的的电位(1.4v),使开启电压达2.1v(1.4+0.7=2.1),抗干扰
liu100149
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  • 2011-9-3 21:47:03
 
能说明白点不呢
驱动变压器为什么这么绕呢
liu100149
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  • 2011-9-14 21:39:57
 
VT1和VT2改用MOS管行不呢
myship02
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  • 2011-7-2 13:55:45
 
TL494与VT1、VT2是构成双管正激吗?
jafck
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  • 2011-7-14 13:51:22
 
不是,还是推挽。半桥式推挽,50KHz的电路。
liu100149
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  • 2011-9-3 21:47:55
 
驱动变压器为什么这么绕呢
Preston
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  • 2011-7-4 10:36:50
 
1. 两个二极管的作用搞不太清楚。494输出直接给三极管,这两个二极管可能跟494的输出脉冲的幅值有关。
2. 两个框中的是三极管的驱动电路。应该是有负压加速关断的。但是驱动变压器中加入了初级侧的电流。这个电流的相位让人很不解。
3. 输出是两个独立的全波整流,一个给494供电,没加电感;一个是48V输出,有电感。初级侧的拓扑是半桥。
jafck
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  • 2011-7-10 22:57:29
 
此贴截止7月20号。看看那位仁兄能说出我的分析;
整个电路的分析及计算初步答案我已经有了,楼上几位高兄原理上是对的,但说的不够详细;
有理有据,有图有真相才行!
jafck
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  • 2011-7-14 14:00:11
 
回五楼Preston
1 这跟三极管MJE13007有关。

MJE13006、MJE13007是高反压大功率开关三极管,硅材料NPN型,适用于开关稳压器、电子变压器、电机控制等功率开关电路。MJE13006/13007采用TO-220外形封装,管脚排列如图所示

管脚排列:1.基极; 2.集电极; 3.发射极
MJE13006/13007的极限值参数
集电极-基极电压V<sub style="word-break:break-all;">CBO[/sub]:MJE13006: 600V;MJE13007: 700V
集电极-发射极电压V<sub style="word-break:break-all;">CEO[/sub]:MJE13006: 300V;MJE13007: 400V
发射极-基极电压V<sub style="word-break:break-all;">EBO[/sub]:9V
集电极电流I<sub style="word-break:break-all;">C[/sub]:8A
集电极耗散功率P<sub style="word-break:break-all;">C[/sub]:80W (Tc=25℃)
结温T<sub style="word-break:break-all;">j[/sub]:150℃
贮藏温度T<sub style="word-break:break-all;">STG[/sub]:-65~150℃
MJE13006/13007电参数
集电极-发射极反向击穿电压BV<sub style="word-break:break-all;">CEO[/sub]:MJE13006 300V; MJE13007 400V (IC=10mA; IB=0)
直流放大倍数H<sub style="word-break:break-all;">FE[/sub]:5~60
特征频率f<sub style="word-break:break-all;">T[/sub]:4MHz

2. 确实如您所说是负压关断,电流相位方面,我会在公布答案之时给予分析,先卖个关子。
3。您的分析是目前为止最接近真相的,完全正确。
渔舟唱晚
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  • 2011-8-16 16:51:33
 
494的半桥还去深究?过时的东西了。
jafck
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  • 2011-8-16 17:28:55
 
过时吗?技术永远都不过时。你要知道逆变器行业基本上还是TL494 SG3525的天下。
纽福克斯听过吗? AIMS OUTBACK XANTREX,这些国内及世界一流的企业都在用,怎么会过时呢。除非出现一个可以取代的芯片。 到目前为止推挽电路应用的芯片我知道的也就494 3525之类的了。比如说隔离变压器驱动MOS管,这样的驱动结构在逆变焊机、激光电源、高压输电、汽车发电机等大量应用。
liu100149
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  • 2011-9-3 21:23:00
 
这电路是半桥吗?
为什么初级电流,通过了驱动变压器呢
jafck
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  • 2011-9-5 12:00:52
 
请注意电路种的地的不同。
liu100149
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高级工程师
  • 2011-9-5 12:03:24
 
对的
为什么初级经过了驱动变压呢
jafck
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  • 2011-9-5 16:43:15
 
弱电-- 隔离-- 强电---隔离--弱电
liu100149
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高级工程师
  • 2011-9-5 16:57:46
 
如果不让初级在驱动变上绕,直接将初级接在两个三极管的中间有什么区别呢
liu100149
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高级工程师
  • 2011-9-15 16:49:02
 
怎么没人回呢,都这么久了
jafck
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  • 2011-12-6 01:10:07
 
因为你的问题描述不恰当,无法准确把握,所以无法回答你。
这个电路国内大量电动车厂家在使用,除电瓶车外,还有轻型电动车。
实际电路因为手头有一模一样的样品,所以没有做。
xidianhuqi
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初级工程师
  • 2016-7-19 09:40:53
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应该是上电无反应,实际有一个小电流通过电路。
lwqzzpp
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本网技师
  • 2011-12-5 22:52:53
 
高人啊,高手就是高手,嗯,您哪高就啊施耐德断路器
shayu
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  • 2012-3-15 16:18:01
 
应该算是启动电路吧
WANGYUREN
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  • 2011-9-11 11:10:27
 
VD9 VD10没并电容?
jafck
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  • 2011-9-14 13:39:18
 
这里起的是电压钳位作用,不并电容
元子
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  • 2011-9-14 13:55:15
 
有意思
jafck
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  • 2011-9-14 14:11:35
 
详细的数值选取及工作原理,过段时间整理好,放上来。
liu100149
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  • 2011-9-14 17:26:05
 
上点实测的波形
Bodoni
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  • 2012-3-22 10:21:32
 
何工,整理好了吗?放上来瞧瞧啊,谢谢!
WANGYUREN
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  • 2011-9-14 16:11:39
 
没电容能实现电压钳位?有实测波形没?
wuzhonggui
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  • 2011-11-2 19:31:07
 
楼主,搞定没有!
andywang
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  • 2011-11-4 12:58:42
 
hypower
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高级工程师
  • 2011-11-30 09:56:51
 
二极管提供给 功率管导通所需的偏置电流 有了这个电流 三极管才能足够导通饱和
QQ65741543
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  • 2011-11-30 10:44:04
 
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电源人
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  • 2012-3-20 14:52:50
 
有头无尾。
wp5562945
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  • 2012-7-9 18:26:36
 
LZ 说说工作原理啊 对驱动变压器那里不是很懂
xiaoshu209
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  • 2012-9-28 16:07:35
 
期待楼主公布答案
hhp_008
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高级工程师
  • 2012-9-28 17:04:37
 
电源上电以后,电压加载到VT3'、VT4上面,假如VT4先导通了,就会有电流流过T2和T1,在T1里面产生感应电动势,形成正反馈,进一步促使VT4导通。VT3、VT4工作在自激振荡状态,T2侧的VD15、VD16整流以后,提供一电压给TL494,TL494得电以后开始工作,通过VT1、VT2牵引VT3 VT4使之与TL494同步工作。VD17是主输出整流管。R25 在这里是充电电流检测电阻,产生的电压送到比较器去比较和控制电源的工作。CD4011在这里形成振荡脉冲,控制VT6导通关断,目的是给蓄电瓶一个放电脉冲去除极化。
reds
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  • 2012-9-28 21:50:44
 
先收藏下
qq603599910
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本网技师
  • 2012-11-29 16:35:56
 
老帖翻出来了,那就回一个.
1,这个电路不难理解啊,这是一个充电器电路.首先,vd9/10是电压嵌位,和494匹配的,因为494的输出电压在2+V,没有嵌位电路494输出会过流,但如果494输出加电阻限流又会影响输出死区时间.
2,蓝色区域和下桥一起组成全桥推挽,下桥负责给T2上半周,期间给c17充电,上桥负责给T2下半周,给c17放电,周而复始,产生全桥输出.
3,说的是t2 吧?这个是输出变压器啊,绕组是为了有全桥输出(看标示同名端就知道每个绕组负责供应半周)又能共地.
上面有朋友说R25,这个是输出电流检测取样电阻,恒流充电就是他取样,主输出44V充电,电压取样也是取44V,另一组vcc负责全部控制电路供电.
本电路R17和R21是启动电阻,起始靠他们启动输出Vcc输出给494后,然后才轮到494做全局控制.
xidianhuqi
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看老贴是经典贴呀
xuhob
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xidianhuqi
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LV4
初级工程师
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这里面的好些奥妙看来要得自己分析了。
xidianhuqi
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  • 2016-7-19 09:46:48
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此贴有很多人的回答是不全对的,有的东西看来得自己分析才不会被误导。
本帖最后由 xidianhuqi 于 2016-7-19 09:59 编辑

anthony
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能不能详细分析驱动变压器的计算吗,新手很想明白计算的原理。
或者有什么参考资料类的。没找到推挽形的驱动变压器计算资料。。。
dongwt
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是的,发一下计算公式,大家学习一下
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